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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Sachgebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Leuchtstofflampe, die eine Abschlusskappe, gebildet
aus synthetischem Harz, umfasst, auf ein Herstellverfahren für eine solche
Leuchtstofflampe, und auf eine Beleuchtungsvorrichtung, die dieselbe
verwendet.
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2. Stand der Technik
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Ein bekanntes Problem von Leuchtstofflampen
ist dasjenige, das die Temperatur der Elektrodendichtungen an den
Enden einer Leuchtstoffröhre stark
ansteigt, wenn sich die Leuchtstoffröhre dem Ende ihrer Lebensdauer
nähert.
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Die Verbesserungen in der Effektivität von Leuchtstofflampen
und die gleichzeitigen Verringerungen in deren Größe und Gewicht
haben zu einer Erhöhung
in der Benutzung von Leuchtstofflampenvorrichtungen geführt. Solche
Vorrichtungen verwenden Hochfrequenz-Invertierer-Leuchtschaltungen, um
die Leuchtstoffröhren
zum Leuchten zu bringen. Allerdings ist ein besonderes Problem dann
beobachtet worden, wenn ein Leuchtstoffrohr, verwendet in einer
solchen Vorrichtung, das Ende seiner Lebensdauer erreicht. Wenn
das emissive Material, das ursprünglich
innerhalb des Elektrodenfilaments vorhanden ist, verschwunden ist,
erhöht
sich die Kathodenabfallspannung und verhindert so, dass die Leuchtstofflampe
leuchtet. Allerdings wird die Hochfrequenz-Invertierer-Beleuchtungsschaltung
fortfahren, eine Vorheizspannung zu dem Elektrodenfilament zuzuführen, so
dass das Elektrodenfilament in seinem vorgeheizten Zustand verbleiben
wird. Als Folge tritt eine Lichtbogenentladung zwischen den Leitungsdrähten innerhalb
der Elektrode auf, was die Temperatur der Elektrodendichtung erhöht.
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Es wird angenommen, dass das vorstehende
Problem durch die hohe Stromzuführungskapazität der Hochfrequenz-Invertierer-Beleuchtungsschaltung
verursacht wird. Das vorstehende Problem tritt insbesondere in kompakten,
einseitig geerdeten Leuchtstofflam pen auf, bei denen die Leuchtstoffröhren einen
relativ kleinen Durchmesser haben und zwei Elektrodendichtungen
innerhalb einer einzelnen Abschlusskappe, gebildet aus synthetischem
Harz, eingeschlossen sind. In herkömmlichen, kompakten, einseitig
geerdeten Leuchtstofflampen sind die Elektrodendichtungen, die als
die problematischen Wärmequellen
wirken, Seite an Seite zueinander angeordnet, so dass der vorstehend
erwähnte
Anstieg in der Temperatur besonders markant ist. Eine Wärmeabführung ist
auch schlecht, da die Abschlusskappe aus synthetischem Harz die
zwei Elektrodendichtungen umschließt. Diese Faktoren führen zu
einem übermäßigen Anstieg
in der Temperatur, was, in extremen Fällen, zu einer Deformierung
in der Abschlusskappe führt.
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Die japanische, offengelegte Patentanmeldung
H02-192650 offenbart eine Technologie, die solche Anstiege in der
Temperatur an den Enden einer Leuchtstofflampe verhindert. Eine
thermische Schmelzsicherung ist nahe dem Ende der Leuchtstoffröhre vorgesehen,
so dass dann, wenn die Temperatur an dem Ende der Leuchtstoffröhre zum
Ende der Lebensdauer der Leuchtstoffröhre ansteigt, die thermische
Schmelzsicherung schmelzen wird, um dadurch die Beleuchtungsschaltung
zu unterbrechen. Diese Technologie hat die thermische Schmelzsicherung
an der Außenseite
der Leuchtstofflampe angeordnet. Dies führt dazu, dass die thermische
Schmelzsicherung sichtbar ist, was das äußere Erscheinungsbild solcher
Lampen beeinträchtigt.
Wenn eine Leuchtstofflampe durch Verbinden von vier oder mehr Leuchtstoffröhren mit
einer einzelnen Abschlusskappe gebildet wird, wäre es möglich, die Schmelzsicherungen
gegen eine Sicht verdeckt zu halten, indem sie in einem Raum auf
der Rückseite
der Abschlusskappe platziert werden. Allerdings ist kein solcher
Raum herkömmlich
an einer Abschlusskappe verfügbar,
so dass es nur möglich gewesen
ist, die thermischen Schmelzsicherungen an der Außenseite
der Kappe vorzusehen, wo sie deutlich sichtbar sein werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im Hinblick auf die angegebenen Probleme ist
es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtstofflampe
zu schaffen, die einen rationalisierten Aufbau besitzt, wodurch
die Positionierung thermischer Schutzelemente auf der Außenseite
der Leuchtstofflampe vermieden werden kann.
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Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Leuchtstofflampe mit einem neuartigen Aufbau zu schaffen, bei
dem thermische Schutzelemente innerhalb der Abschlusskappe eingeschlossen
sind. Es ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfin dung, eine
Leuchtstofflampe mit einem neuartigen Aufbau zu schalten, bei dem
thermische Schutzelemente davor bewahrt werden, dass sie sichtbar
sind, und zwar mit einer Abschlusskappe, die dieselben, äußeren Dimensionen
wie herkömmliche
Modelle hat. Es ist eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Leuchtstofflampe mit einem Aufbau zu schaffen, bei dem ein
thermisches Schutzelement thermisch mit jedem Ende einer Leuchtstoffröhre verbunden
ist.
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Es ist eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine einseitig geerdete Leuchtstofflampe zu schaffen, die thermische
Schutzelemente umfasst und die einen rationalisierten Aufbau besitzt.
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Es ist eine sechste Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Herstellverfahren für
eine Leuchtstofflampe mit einem rationalisierten Aufbau zu schaffen, durch
den die Positionierung von thermischen Schutzelementen auf der Außenseite
der Leuchtstofflampe vermieden werden kann. Es ist eine siebte Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, ein Herstellverfahren zu schaffen, das thermische
Schutzelemente an eine Leuchtstofflampe befestigen kann, die eine
Abschlusskappe, hergestellt aus synthetischem Harz, besitzt.
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Es ist eine achte Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen, die eine Mehrzahl von
Leuchtstofflampen besitzt, wobei thermische Schutzelemente in Reihe
verbunden sind, und die für
eine Hochfrequenzbeleuchtung geeignet ist.
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Die vorstehende erste Aufgabe kann
durch eine Leuchtstofflampe realisiert werden, die umfasst: eine
Leuchtstoffröhre,
die an jedem Ende eine mit einer Elektrodendichtung abgedichtete
Elektrode aufweist; ein Wärmeschutzelement,
das gegenüber
Umgebungstemperaturempfindlich und in der Lage ist, einen inneren
Stromkreis zu unterbrechen; eine Abschlusskappe, die einen ersten
Hohlraum und einen zweiten Hohlraum, die an einer Fläche ausgebildet sind,
und einen Elektrodenanschluss aufweist, der von einer anderen Fläche vorsteht,
wobei der erste Hohlraum an den zweiten Hohlraum angrenzt, wobei ein
Ende der Leuchtstoffröhre
so in den ersten Hohlraum eingeführt
ist, dass die Elektrodenabdichtung an dem eingeführten Ende von der Abschlusskappe umschlossen
ist, und das Wärmeschutzelement
so in den zweiten Hohlraum eingebettet ist, dass es thermisch mit
der Elektrodenabdichtung an dem eingeführten Ende der Leuchtstoffröhre gekoppelt
ist, wobei ein Anschluss des Wärmeschutzelementes
mit einem Zuleitungsdraht der Leuchtstoffröhre verbunden ist und ein anderer
Anschluss mit einem Elektrodenanschluss verbunden ist.
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Mit dem angegebenen Aufbau wird ein
thermisches Schutzelement nahe zu der Elektrodendichtung angeordnet,
mit der es thermisch verbunden ist. Das thermische Schutzelement
ist deshalb für
den Anstieg in der Temperatur empfindlich, die in der Elektrodendichtung
an dem Ende der Betriebslebensdauer der Leuchtstofflampe auftritt,
um so schnell die Schaltung zu unterbrechen.
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Hierbei kann, falls Durchgangslöcher in
der Seitenwand zwischen dem ersten Hohlraum und dem zweiten Hohlraum
vorgesehen sind, eine verbesserte, thermische Kopplung bzw. Wärmekopplung
zwischen den Elektrodendichtungen der Fluoreszenzröhre und
den thermischen Schutzelementen erreicht werden. Als ein zusätzlicher
Vorteil kann der Endmontageprozess, der die verbleibenden Räume in dem
ersten und dem zweiten Hohlraum mit synthetischem Material füllt, durch
Einspritzen des Materials an nur einer Position erreicht werden,
was die Montage der Leuchtstofflampe vereinfacht.
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Da die verbleibenden Räume in dem
ersten und dem zweiten Hohlraum mit synthetischem Material gefüllt werden,
werden die thermischen Schutzelemente und die Elektrodendichtungen
fest an der Abschlusskappe befestigt. Die Öffnungen in den zweiten Hohlräumen sind
auch mit Deckeln abgedeckt, die der Leuchtstofflampe ein ansprechendes, äußeres Erscheinungsbild
verleihen.
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Die vorstehende erste Aufgabe kann
durch eine Leuchtstofflampe realisiert werden, die umfasst: eine
Leuchtstoffröhre,
die so ausgebildet ist, dass beide Röhrenenden aneinandergrenzen,
und die eine Elektrodenabdichtung aufweist, die eine Glühkathoden-Elektrode
an jedem Röhrenende
abdichtet; ein Paar Wärrneschutzelemente,
die gegenüber
Umgebungstemperaturempfindlich und in der Lage sind, einen inneren
Stromkreis zu unterbrechen; eine einzelne Abschlusskappe, die ein
Paar erster Hohlräume
und ein Paar zweiter Hohlräume
an einer Hauptfläche
und Elektrodenanschlüsse
aufweist, die von einer anderen Hauptfläche vorstehen, wobei jeder erste
Hohlraum an einen anderen der zweiten Hohlräume angrenzt, wobei jedes Ende
der Leuchtstoffröhre
so in jeden ersten Hohlraum eingeführt ist, dass die Abschlusskappe
die Elektrodenabdichtungen umschließt, und die Wärmeschutzelemente
so in die zweiten Hohlräume
eingebettet sind, dass sie thermisch mit den Elektrodenabdichtungen
gekoppelt sind, und jedes Wärmeschutzelement
einen Anschluss, der mit einem Zuleitungsdraht der Leuchtstoffröhre verbunden
ist, und einen anderen Anschluss aufweist, der mit einem der Elektrodenanschlüsse verbunden
ist.
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Hierbei kann, in der vorstehenden
Leuchtstofflampe, jedes Paar der zweiten Hohlräume in einem eines Paars von
Flächenbereichen
einer Hauptfläche
einer einzelnen Abschlusskappe gebildet werden, wobei jedes Paar
der Flächenbereiche
in einem ungefähr
dreieckigen Prisma geformt ist und durch eine Seitenkante der einzelnen
Abschlusskappe und den zwei ersten Hohlräumen umgeben ist.
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Falls die zweiten Hohlräume an der
angegebenen Position vorgesehen sind, können die thermischen Schutzelemente
innerhalb der Abschlusskappe vorgesehen werden, mit dem Erfordernis,
die Form der Abschlusskappe von der Form, verwendet für herkömmliche
Modelle, zu ändern.
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Die vorstehende sechste und siebte
Aufgabe kann durch ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtstofflampe
gelöst
werden, die eine Leuchtstofflampe, ein Wärmeschutzelement und eine Abschlusskappe
enthält,
wobei die Leuchtstoffröhre Elektroden
aufweist, die innerhalb der Leuchtstoffröhre durch Elektrodenabdichtungen
abgedichtet sind, die an jedem Ende der Leuchtstoffröhre vorhanden
sind, und das Wärmeschutzelement
gegenüber Umgebungstemperatur
empfindlich und in der Lage ist, einen inneren Stromkreis zu unterbrechen,
und die Abschlusskappe einen ersten Hohlraum sowie einen zweiten
Hohlraum, die an einer Fläche
ausgebildet sind, und einen Elektrodenanschluss aufweist, der von
einer anderen Fläche
vorsteht, wobei der erste Hohlraum an den zweiten Hohlraum angrenzt
und durch wenigstens eine Öffnung
damit verbunden ist, die in Seitenwänden der Hohlräume vorhanden
ist, wobei das Herstellverfahren umfasst: einen ersten Schritt zum
Einführen
eines Endes der Leuchtstoffröhre
in den ersten Hohlraum und des Wärmeschutzelementes
in den zweiten Hohlraum; und einen zweiten Schritt zum Füllen verbleibender
Räume in dem
ersten Hohlraum und dem zweiten Hohlraum mit harzartigem Material,
um die Leuchtstoffröhre
und das Wärmeschutzelement
an der Abschlusskappe anzubringen.
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Mit dem angegebenen Verfahren wird
das eingespritzte, synthetische Material durch die Verbindung in
sowohl den ersten als auch den zweiten Hohlraum hineinfließen, um
dadurch gleichzeitig sowohl das thermische Schutzelement als auch
die Leuchtstoffröhre
an der Abschlusskappe zu befestigen. Das Einspritzen des synthetischen
Harzes muss nur an einer Position durchgeführt werden.
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Diese Aufgaben können auch durch ein Herstellverfahren
für eine
Leuchtstofflampe gelöst
werden, die eine Leuchtstoftlampe, ein Wärmeschutzelement und eine Abschlusskappe
enthält,
wobei die Leuchtstoffröhre
Elektroden aufweist, die innerhalb der Leuchtstoffröhre durch
Elektrodenabdichtungen abgedichtet sind, die an jedem Ende der Leuchtstoffröhre vorhanden
sind, und das Wärmeschutzelement gegenüber Umgebungstemperatur
empfindlich und in der Lage ist, einen inneren Stromkreis zu unterbrechen,
und die Abschlusskappe einen ersten Hohlraum sowie einen zweiten
Hohlraum, die an einer Fläche
ausgebildet sind, und einen Elektrodenanschluss aufweist, der von
einer anderen Fläche
vorsteht, wobei der erste Hohlraum an den zweiten Hohlraum angrenzt
und durch wenigstens eine Öffnung
damit verbunden ist, die in Seitenwänden der Hohlräume vorhanden
ist, wobei das Herstellverfahren umfasst: einen ersten Schritt zum
Einführen
des Wärmeschutzelementes
in den zweiten Hohlraum; einen zweiten Schritt zum Gießen von
harzartigem Material in den ersten Hohlraum; einen dritten Schritt zum
Einführen
eines Endes der Leuchtstoffröhre
in den ersten Hohlraum, so dass das harzartige Material über die
wenigstens eine Öffnung
zwischen dem ersten Hohlraum und dem zweiten Hohlraum in den zweiten
Hohlraum gedrückt
wird.
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Mit dem angegebenen Verfahren wird
das eingespritzte, synthetische Material durch die Verbindung in
den zweiten Hohlraum eingespritzt, wenn die Leuchtstoffröhre in den
ersten Hohlraum eingesetzt wird, um dadurch gleichzeitig sowohl
das thermische Schutzelement als auch die Leuchtstoffröhre an der Abschlusskappe
zu befestigen. Die Aufbringung des synthetischen Harzes muss nur
einmal durchgeführt werden.
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Die vorstehende achte Aufgabe kann
durch eine Beleuchtungsvorrichtung gelöst werden, die umfasst: eine
Leuchteinheit, die eine Vielzahl von Leuchtstofflampen enthält, wie
sie vorstehend offenbart sind, und die in Reihe verbunden sind;
und eine Hochfrequenzwandler-Leuchtschaltung, die jede der Leuchtstofflampen
zum Leuchten bringt.
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Die vorstehende Beleuchtungsvorrichtung umfasst
eine Mehrzahl von Leuchtstofflampen, die in Reihe verbunden sind,
und eine Hochfrequenz-Invertierer-Beleuchtungsschaltung. Ein separater,
externer Leitungsdraht ist mit einem thermischen Schutzelement verbunden,
eingeschlossen nahe einer Elektrodendichtung an jedem Ende der Leuchtstofflampe. Als
Folge wird, wenn dort ein extremer Anstieg in der Temperatur innerhalb
der Endkappe vorhanden ist, garantiert, dass das thermische Schutzelement schmelzen
wird und die Schaltung abtrennen wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Diese und andere Aufgaben, Vorteile
und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung
davon ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet
wird, die eine spezifische Ausführungsform
der Erfindung darstellen. In den Zeichnungen:
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1 zeigt
eine Vorderaufrissansicht einer Leuchtstofflampe, die eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 stellt
dar, wie die Leitungsdrähte
in der Leuchtstofflampe verbunden sind;
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3 stellt
den Aufbau der Abschlusskappe und deren Umgebung dar, bevor die
thermischen Anschlusselemente befestigt werden;
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4 zeigt
eine Gesamtansicht der Abschlusskappe;
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5 zeigt
einen Querschnitt der Abschlusskappe, vorgenommen entlang der Linie,
markiert mit X-X in 4;
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6 stellt
die Abschlusskappe und deren Umgebung während der Montage dar;
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7 stellt
dar, wie das Silikonharz eingespritzt werden kann;
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8 zeigt
ein Schaltungsdiagramm für
eine Beleuchtungsvorrichtung, die die Leuchtstoftlampe der vorliegenden
Erfindung verwendet; und
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9 zeigt
ein Schaltungsdiagramm, das eine Beleuchtungsvorrichtung, verwendet
als ein Vergleichsbeispiel, darstellt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine einseitig geerdete Leuchtstofflampe, die
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, ist in den 1–3 dargestellt. Wie in diesen Zeichnungen
dargestellt ist, umfasst die einseitig geerdete Leuchtstoftlampe
eine Leuchtstoffröhre 1 und eine
Abschlusskappe 4. Die Leuchtstoffröhre 1 besitzt Quecksilber
und ein inertes Gas als ein Puffergas, abgedichtet darin, und besitzt
Elektroden 2, 3, jeweils an deren Enden gebildet.
Die Abschlusskappe 4 trägt
diese Leuchtstoffröhre 1.
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Die Leuchtstoffröhre 1 ist aus zwei
geraden Rohrkolben 5 und 6 aufgebaut, die aus
Glas hergestellt sind und parallel zueinander angeordnet sind. Eine
Brückenverbindung 7 ist
in zueinander hinweisenden Röhrenwänden an
einem Ende der geraden Rohrkolben 5 und 6, um
die Röhren
zu verbinden, gebildet. Elektrodendichtungen 22 und 23,
die die Schäfte 8 und 9 abdichten,
die wiederum jeweils die Elektroden 2 und 3 tragen,
sind an den anderen Enden der geraden Rohrkolben 5 und 6 gebildet.
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Die Leitungsdrähte 10, 11, 12 und 13 führen durch
Schäfte 8 und 9 in
einem gedichteten Zustand hindurch und sind mit den Elektroden 2 und 3 verbunden.
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Der Entladungspfad ist Elektrode 2 → gerader
Rohrkolben 5 → Brückenverbindung 7 → gerader Rohrkolben 6 → Elektrode 3,
zum Beispiel, so dass eine Entladung über nahezu die gesamte Länge der Leuchtstoffröhre 1 durchgeführt wird.
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Die Abschlusskappe 4 ist
eine integrale Komponente, gebildet aus synthetischem Harz, wie beispielsweise
Polyethylenterephthalat (PET) oder Polybutylenterephthalat (PBT).
Wie in den 3 und 4 dargestellt ist, sind zwei
runde Hohlräume 26 und 27 und
zwei thermische Schutzelementenhalter 20 und 21 in
einer der Hauptflächen
der Abschlusskappe 4 gebildet, während vier Anschlüsse 14, 15, 18 und 19 von
der anderen Hauptfläche
vorstehen.
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Die runden Hohlräume 26 und 27 besitzen einen
geeigneten Durchmesser und eine geeignete Tiefe zum Einsetzen des
Paars der Elektrodendichtungen 22 und 23 der Leuchtstoffröhre 1,
so dass die Seitenwände
der runden Hohlräume 26 und 27 die Bodenteile
der Elektrodendichtung 22 und 23 umschließen, wenn
diese eingesetzt sind. Wie in den 4 und 5 dargestellt ist, besitzen
die Basisteile der runden Hohlräume 26 und 27 Öffnungen 14a, 15a, 18a und 19a,
die mit den Kanälen,
gebildet innerhalb der Anschlüsse 14, 15, 18 und 19,
verbunden sind.
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Die thermischen Schutzelementenhalter 20 und 21 besitzen
geeignete Dimensionen, um die thermischen Schutzelemente 16 und 17 zu
umschließen. Wie
anhand der 3 und 4 gesehen werden kann, sind
diese Halter 20 und 21 innerhalb der Säulen A und
B positioniert, wo die Dicke des Harzes zwischen den Innenwänden der
runden Hohlräume 26 und 27 und
den Seitenflächen
der Abschlusskappe 4 am größten ist. Diese Säulen A und
B sind dreieckförmige
Säulen,
die zwischen den Innenwänden
der runden Hohlräume 26 und 27 und
der Seitenfläche
der Abschlusskappe 4 gebildet sind. Die Halter 20 und 21 sind,
von oben aus gesehen, dreieckförmige
Hohlräume,
die die Formen der Säulen
A und B wiedergeben. Jeder dieser dreieckförmigen Hohlräume besitzt eine
Seitenwand an der Innenseite der Abschlusskappe 4, die
teilweise zu einem unterschiedlichen einen der runden Hohlräume 26 und 27 hin
offen ist. Diese Teilöffnungen
werden als Durchgangslöcher 29 bezeichnet.
Auf diese Art und Weise ist der Halter 20 mit dem runden
Hohlraum 27 verbunden und der Halter 21 ist mit
dem runden Hohlraum 26 verbunden. Die Halter 20 und 21 sind
mit den runden Hohlräumen 26 und 27 verbunden,
um eine thermische Kopplung zwischen den Elektrodendichtungen 22 und 23 der
Leuchtstoffröhre 1 und
den thermischen Schutzelementen 16 und 17 zu verbessern.
Dies hat einen weiteren Vorteil einer Vereinfachung des Einspritzens
des Silikonharzes während
der Herstellung, da Harz, das in die runden Hohlräume 26 und 27 eingespritzt
wird, auch in die Halter 20 und 21 hineinfließen wird.
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Eine dünne Säule 28 erstreckt sich
von der Basis der Abschlusskappe 4 innerhalb des Durchgangslochs 29 zwischen
dem Halter 20 und dem runden Hohlraum 27. Wenn
das thermische Schutzelement 17 in den Halter 20 eingesetzt
wird, hält
diese Säule 28 das
thermische Schutzelement 17 in der korrekten Position.
Ein Wandvorsprung 30 ist an einer gegenüberliegenden Position zu der
Säule 28 innerhalb
des Halters 20 gebildet. Dieser Wandvorsprung 30 stützt das
thermische Schutzelement 17 von hinten und stellt zusammen
mit der Säule 28 sicher,
dass das thermische Schutzelement 17 aufrecht gehalten
wird. Als Folge ist dabei keine Variation in den jeweiligen Abständen zwischen
den Elektrodendichtungen 22 und 23 der Leuchtstoffröhre 1 und
den thermischen Schutzelementen 16 und 17 vorhanden.
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Eine Säule und ein Wandvorsprung sind ähnlich für den runden
Hohlraum 21 gebildet, obwohl diese nicht beschrieben werden.
Es ist anzumerken, dass die Halter 20 und 21,
die Säulen 28 und
die Wandvorsprünge 30 integral
als Teile der Abschlusskappe 4 gebildet sind, wenn die
Abschlusskappe 4 hergestellt wird.
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Thermische Schmelzsicherungen, die
bei einer hohen Temperatur schmelzen, werden vorzugsweise als thermische
Schutzelemente 16 und 17 verwendet. Diese thermischen
Schutzelemente 16 und 17 weisen die Elemente 16c und 17c und
Leitungsdrähte 16a, 16b, 17a und 17b auf,
die mit den Elementen 16c und 17c verbunden sind
(siehe 2, 3 und 5). Die Elemente 16c und 17c werden
zwischen den Säulen 28 und
den Wandvorsprüngen 30 in
den Haltern 20 und 21 gehalten, wobei die Leitungsdrähte 16b und 17b durch
die Durchgangslöcher 29 und dann
durch die Kanäle 18a und 19a,
die in den Basisteilen der runden Hohlräume 26 und 27 gebildet
sind, zu den Anschlüssen 18 und 19 hindurchführen. Die anderen
Leitungsdrähte 16a und 17a sind
mit den Leitungsdrähten 10 und 13 an
der Leuchtstoffröhre 1 verbunden.
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Wie in 6 dargestellt
ist, werden beide Enden der Leuchtstoffröhre 1 in die runden
Hohlräume 26 und 27 eingesetzt,
und die thermischen Schutzelemente 16 und 17 werden
an Ort und Stelle in den Haltern 20 und 21 platziert.
Die Leitungsdrähte 16a, 16b,
17a und 17b sind
so befestigt, wie dies in 2 dargestellt
ist. Hiernach werden die verbleibenden Räume in den runden Hohlräumen 26 und 27 und den
Haltern 20 und 21 mit Silikonharz gefüllt, wie
dies in 7 dargestellt
ist, und dann werden die Öffnungen
an der Oberseite der Halter 20 und 21 unter Verwendung
von Deckeln 24 und 25 abgedeckt, die dieselbe
Form haben. Diese Deckel 24 und 25 sind aus demselben,
synthetischen Harz wie die Abschlusskappe 4 gebildet.
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Mit dem vorstehenden Aufbau sind
thermische Schutzelemente 16 und 17 nahe zu den
Elektrodendichtungen 22 und 23 angeordnet, die
durch die runden Hohlräume 26, 27 umgeben
sind. Dies erzielt eine vorteilhafte, thermische Kopplung, so dass
die thermischen Schutzelemente 16 und 17 schnell
einen Anstieg in der Temperatur in den Elektrodendichtungen 22 und 23 an
dem Ende der Lebensdauer der Leuchtstoffröhre ausgesetzt werden. Die
thermischen Schutzelemente 16 und 17 werden deshalb schmelzen
und so das weitere Vorheizen der Elektroden 2 und 3 verhindern.
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Die Leuchtstoffröhre der vorliegenden Ausführungsform
ist eine einseitig geerdete Leuchtstofflampe (siehe 1) für
einen 100 V 36 W Standard und weist eine Abschlusskappe 4,
gebildet aus PBT-Harz, und eine Fluoreszenzröhre 1, die gerade Rohrkolben 5, 6 mit
einem äußeren Durchmesser von
20 mm und einer gesamten Länge,
einschließlich des überbrückten Abschnitts,
von 410 mm besitzt, auf. Thermische Schutzelemente 16 und 17 besitzen einen
Schmelzpunkt von ungefähr
160 ~ 165°C.
Diese thermischen Schutzelemente 16 und 17 sind
unter einem Abstand von 1,0 ~ 1,2 mm von den Elektrodendichtungen 22 und 23 aus
angeordnet.
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Die Leuchtstofflampe der vorliegenden
Ausführungsform
reagiert bald auf einen Anstieg in der Temperatur in den Elektrodendichtungen 22 und 23, die
an dem Ende der Betriebslebensdauer auftritt, so dass die Schaltung
bald unterbrochen wird. Die thermischen Schutzelemente 16 und 17 werden
leicht innerhalb der Abschlusskappe 4 befestigt und erhöhen nicht
die Größe. Die
Deckel 24 und 25 verdecken die thermischen Schutzelemente 16 und 17,
was einen weiteren Vorteil eines ansprecherenden Erscheinungsbilds
ergibt, gegenüber
dem, was im Stand der Technik beschrieben ist.
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Es sollte offensichtlich werden,
dass die vorliegende Erfindung nicht auf die thermischen Schutzelemente 16 und 17,
die unter dern vorstehend angegebenen Abstand von den Elektrodendichtungen 22 und 23 positioniert
sind, beschränkt
ist. Dieser Abstand sollte offensichtlich entsprechend den Dimensionen
der Leuchtstofflampe und deren Lei stung bestimmt werden. Es wurde
durch Experimentieren herausgefunden, dass eine vorteilhafte, thermische Kopplung
mit Abständen
bis zu 5 mm erreicht werden kann. Auch können, falls ein Material mit
guten, thermischen Übertragungscharakteristika
verwendet wird, um die Räume
in den runden Hohlräumen 26 und 27 und
den Haltern 20 und 21 zu füllen, die thermischen Schutzelemente 16 und 17 unter
einem größeren Abstand
von den Elektrodendichtungen 22 und 23 angeordnet
werden.
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Das Nachfolgende beschreibt ein beispielhaftes
Verfahren zum Herstellen der Leuchtstofflampe, die vorstehend beschrieben
ist.
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Zuerst werden thermische Schutzelemente 16 und 17,
die jeweils zwei Leitungsdrähte
haben, in die Halter 20 und 21 in der Abschlusskappe 4 eingesetzt,
und die Leitungsdrähte 16b und 17b der
thermischen Schutzelemente 16 und 17 werden mit
den Anschlüssen 18 und 19 der
Abschlusskappe 4 verbunden.
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Als nächstes werden die Leitungsdrähte 11 und 12 der
Leuchtstoffröhre 1 über die
Anschlüsse 14 und 15 der
Abschlusskappe 4 eingeschraubt und die Elektrodendichtungen 22 und 23 der
Leuchtstoffröhre 1 werden
in die runden Hohlräume 26 und 27 eingesetzt.
Die Leitungsdrähte 10 und 13 der
Leuchtstoffröhre 1 werden
dann mit den Leitungsdrähten 16a und 17a der
thermischen Schutzelemente 16 und 17 durch Verschweißen oder
eine ähnliche
Technik verbunden. Als nächstes
wird, wie in 5 dargestellt
ist, Silikonharz 31 in die Spalte zwischen der Abschlusskappe 4 und
der Leuchtstoffröhre 1 eingespritzt
und fließt
so durch die Durchgangsfläche 29 in die
Halter 20 und 21 hinein. In
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7 ist
das eingespritzte Silikonharz 31 unter Verwendung einer
schrägen
Schraffierung dargestellt. Der Aufbau wird dann in einem elektrischen Ofen
erwärmt,
um das Silikonharz 31 zu härten, um dadurch sicher die
Leuchtstoffröhre 1 und
die thermischen Schutzelemente 16 und 17 an der
Abschlusskappe 4 zu befestigen. Schließlich werden die Halter 20 und 21 mit
den Deckeln 24 und 25 abgedeckt.
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Als ein unterschiedliches Verfahren
kann die Leuchtstoffröhre 1 in
die runden Hohlräume 26 und 27 der
Abschlusskappe 4 eingesetzt werden, nachdem das Silikonharz 31 in
die runden Hohlräume 26 und 27 hinein
eingespritzt worden ist. Indem dies so vorgenommen wird, wird das
Silikonharz 31 durch die Durchgangslöcher 29 hindurch in
die Halter 20 und 21 durch das Einsetzen der Leuchtstoffröhre 1 hineingepresst
werden. Dieses Silikonharz 31 befestigt die Leuchtstoffröhre 1 und
die thermischen Schutzelemente 16 und 17 an der
Abschlusskappe 4, wie dies vorstehend beschrieben ist.
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Diese Herstellverfahren für die vorliegende Leuchtstofflampe
befestigen die Leuchtstoffröhre 1 und
die thermischen Schutzelemente 16 und 17 an der
Abschlusskappe 4 unter Durchführen nur eines einzelnen Vorgangs
zum Einspritzen des Silikonharzes 31. Dementsprechend kann
diese Befestigung ohne Erhöhen
der Anzahl von Herstellschritten erreicht werden.
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Das Nachfolgende beschreibt eine
Beleuchtungsvorrichtung, die die vorliegende Leuchtstofflampe verwendet.
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8 stellt
einen Aufbau dar, bei dem drei der Leuchtstofflampen (bezeichnet
mit L1, L2 und L3) in Reihe verbunden sind und mit einer Hochfrequenz-Invertierer-Beleuchtungsschaltung
verbunden sind. Wie anhand der 8 gesehen
werden kann, ist jedes Filament F11, F12, F21, F22, F31 und F32 jeder
Leuchtstofflampe in Reihe mit einem thermischen Schutzelement 16 oder 17 verbunden,
so dass die Filamente F11 ~ F32 auch mit einem thermischen Schutzelement 16 oder 17 in
der Schaltung verbunden sind, wo der Kondensatorvorheizstrom fließt. Bei dern
Ende der Lebensdauer der Leuchtstofflampe wird der Vorheizstrom
einen Anstieg in der Temperatur der Elektrodendichtung der Lampe
verursachen, so dass dies dazu führt,
dass das thermische Schutzelement schmilzt, was dadurch den Fluss
des Vorheizstroms unterbricht.
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Ein Vergleichsbeispiel ist in 9 dargestellt. Dieses Beispiel
stellt eine Beleuchtungsvorrichtung dar, die Leuchtstofflampen verwendet,
allerdings nur ein Filament jeder Leuchtstofflampe mit einem thermischen
Schutzelement verbunden ist. Wie in 9 dargestellt
ist, sind die thermischen Schutzelemente nicht an der Schaltung
positioniert, wo der Vorheizstrom fließt, so dass solche thermischen Schutzelemente
nicht effektiv die Elektrodendichtungen gegen ein Überhitzen
aufgrund der fortgeführten Anlegung
des Kondensatorvorheizstroms schützen können.
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Die Erfinder dieser Erfindung führten Experimente
durch, um die Beleuchtungsvorrichtungen der 8 und 9 zu
untersuchen. Diese Experimente zeigten, dass dann, wenn sich eine
Leuchtstofflampe in der Beleuchtungsvorrichtung der 8 dem Ende ihrer Lebensdauer näherte, die
Erhöhung
in der Temperatur in der Abschlusskappe 4 die thermischen Schutzelemente 16 und 17 zum
Schmelzen brachte, und so vollständig
den Kondensatorvorheizstrom unterbrachen, was dadurch verhinderte,
dass die Abschlusskappe 4 beschädigt wurde. In der Beleuchtungsvorrichtung
der 9 wurde allerdings
der Kondensatorvorheizstrom nicht an dem Ende der Lebensdauer einer
der Leuchtstofflampen unterbrochen, was dazu führte, dass die Abschlusskappe durch
die übermäßige Wärme beschädigt wurde.