EP2572138B1 - Leuchtmittel für eine leuchte - Google Patents

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EP2572138B1
EP2572138B1 EP11758365.8A EP11758365A EP2572138B1 EP 2572138 B1 EP2572138 B1 EP 2572138B1 EP 11758365 A EP11758365 A EP 11758365A EP 2572138 B1 EP2572138 B1 EP 2572138B1
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EP
European Patent Office
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socket body
light
socket
emitting means
led
Prior art date
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English (en)
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EP2572138A1 (de
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Philipp Henrici
Erwin Lingemann
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BJB GmbH and Co KG
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BJB GmbH and Co KG
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V17/10—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening
    • F21V17/12—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening by screwing
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    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
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    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
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    • F21V29/50—Cooling arrangements
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    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/77—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical diverging planar fins or blades, e.g. with fan-like or star-like cross-section
    • F21V29/773—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical diverging planar fins or blades, e.g. with fan-like or star-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
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    • F21V17/164—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening by deformation of parts; Snap action mounting the parts being subjected to bending, e.g. snap joints
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    • F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a light source for a lamp with a socket body and a socket cover, the socket cover on the one hand, the arrangement of the socket in a light and on the other hand has latching means which engage releasably in counter-locking means of the socket body and wherein the socket housing has connection contacts for connecting lines and an operating electronics carries, which serves to control a lamp held in the socket.
  • Sockets for generic bulbs are shown for example in the catalog of the applicant 2008 - 2011, Section 3, "Sockets for compact fluorescent lamps" page 39 and 40 and are offered for example under the item number 26.103. These sockets correspond to the type G24 or GX24 and have an integrated control gear for compact fluorescent lamps to be used.
  • Such bulbs are used in addition to the general living room lighting, especially in the field of gastronomy and hotel lighting.
  • the gastronomy and hotel industry often aligns their homes with luminaires designed for a specific ambience. These lights are usually found in every building in a company and contribute - among other, style-forming elements - to a certain recognition of the customer.
  • incandescent lamps were often replaced by compact fluorescent lamps, so-called “retro-fit lamps”. This led to the problem that lamps with integrated ballast and in combination with an Edison charged due to their size not in the on Incandescent lamps based lights could be used. In addition, it occasionally came to the theft of comparatively expensive compact fluorescent lamps or to replace incandescent lamps for example by hotel guests.
  • the object of the invention is therefore to provide a new light source for retrofitting existing lights or for equipping new lights, which has the advantages of the known versions and compact fluorescent lamps and meets the requirements of modern LED light sources.
  • the socket body carries an LED lamp and is provided with an integrated heat sink, which dissipates the heat of operation of a heat conducting element of the LED light source.
  • This light source first ensures that the operating heat of the LED light source is sufficiently dissipated, which is a prerequisite for a long life of the LED. Due to the supported by the socket body operating electronics, small-sized LED light sources can be used. The proposed invention solution does not require more space than a commercial incandescent lamp. Thus, the retrofitting of existing lights is not a problem. Due to the non-existent standard base / socket systems, the theft risk for the LED light source is low.
  • EP 2163808A1 DE 20 2009 017728 U1 and US 2006 / 0227558A1 are known LED lamps, which are provided for use in standard Edison sockets with a corresponding threaded socket. These lamps adheres to the aforementioned disadvantage that the size usually does not correspond to the lamp to be replaced. In addition, there is also the danger here that these high-quality aftermarket lamps are exchanged unauthorized against standard lamps.
  • FR 2923286 also shows an LED lamp, which serves to retrofit known versions. Instead of a lamp cap with Edison thread, the lamp disclosed there is provided with a two-pin base. Such bulbs are known as "retro-fit lamps”.
  • a high cooling capacity with simple frame production is the main advantage of this embodiment.
  • the socket body is provided at least in sections with externally circumferential, extending in the circumferential direction cooling fins. This fin arrangement promotes air circulation between the ribs in a horizontal illuminant arrangement in a luminaire.
  • a first variant of the aforementioned embodiment is characterized in that the lighting means with a standardized External thread - for example, according to IEC standard 60399 - is provided, which in conjunction with Matterringen the holder of lighting parts, such as lampshades, and additionally has the function of surface enlarging cooling fins, especially if the thread of the socket is reduced compared to the threaded inner diameter of the coupling ring core size has, so that the threaded ridge has an enlarged surface to promote the heat dissipation.
  • the socket body is provided externally circumferentially with lampslijnsaxial cooling fins, especially if the radially directed outer surfaces of the cooling fins with threaded portions of a standardized external thread - for example, according to IEC standard 60399 - are provided, which in cooperation with coupling rings of the holder of lighting parts, like lampshades, serves.
  • This cooling rib arrangement promotes air circulation with lamps arranged vertically in a luminaire.
  • the LED and the socket form a non-destructively non-separable unit.
  • This has the significant advantage that the frame manufacturer is responsible for the assembly of the LED and makes this professional.
  • a defined contact pressure between the LED light source, in particular its heat-conducting element, and the socket-side heat sink is important in order to ensure a sufficient heat transfer.
  • the socket housing and the LED form a preassembled, structural unit, which is possibly separable using a special tool.
  • the design of the light source as a structural unit of lamp and socket can be realized in particular by an identically dimensioned life of the operating electronics and LED. Since the technical design and the installation of the LED is carried out by the socket manufacturer, this can ensure the manufacturing quality of the light source.
  • the LED with the interposition of a film provided with conductor tracks, is applied directly to a carrier area formed by the socket housing.
  • the operating electronics for the LED forms an assembly unit with the LED itself.
  • the coupling ring is designed as an additional heat sink or serves as a thermal bridge for dissipating the heat from the socket body to other parts of the lamp.
  • the socket body has a connection for a protective conductor. This is initially advantageous for the production, since more favorable requirements are placed on the electrical insulation when grounding the socket body.
  • the grounded socket body protects the operating electronics to control the LED from electromagnetic interference. Furthermore, sensitive electrical appliances are protected by a grounded socket body against electromagnetic fields of the operating electronics of the LED.
  • a lighting means according to the invention is provided overall with the reference numeral 10.
  • bulbs is understood to mean the entirety of the socket and the lamp.
  • the light-emitting means 10 is in FIG. 1 shown in an exploded view.
  • the lighting means 10 initially comprises a socket body 11, which forms a substantially central receiving space 12.
  • a container 13 can be used, which in particular electrically isolates the electronic components of a control gear against the metallic socket body 11.
  • the operating device is provided with the reference numeral 14.
  • a closure cap 15 serves to close the container 13 after assembly of the operating device in its interior.
  • a socket cover 16 is part of the Socket body 11 and its arrangement serves in a lamp, not shown.
  • a protective conductor terminal 17 is provided in order to ground the metallic socket body 11, a protective conductor terminal 17 is provided.
  • the connecting wires 19 are connected to the operating device 14.
  • the LED 18 is secured by screws 20 on the socket body 11.
  • a diffuser 21 covers the LED 18, protects it from damage and can be used by appropriate design of the defined light orientation.
  • the coupling ring 22 serves to hold luminaire parts, such as lampshades, on the socket body 11.
  • the illuminant 10 is the FIG. 1 shown in mounted view.
  • the LED 18 is covered by the diffuser 21 which is attached to the socket body 11, touch-safe.
  • the operating device 14 is arranged with its container 13 in the receiving space 12 of the socket body 11.
  • the socket body 11 is closed on the bottom side with the socket cover 16.
  • the female thread 24 having a coupling ring 22 is on the in FIG. 2 Threaded by individual thread segments 23 external thread 35 of the socket body 11 screwed.
  • LED light source 18 and the associated socket body 11 a structurally possibly with a special tool separable unit.
  • the frame manufacturer completely pre-assembles the bulb 10. An exchange of the LED 18 by the customer is not provided. This makes the bulb 10 extremely user-friendly and easy to handle. Since the assembly of the LED 18 on the socket body 11 is made professional by the manufacturer, which is to achieve the maximum Life required heat transfer ensured by the LED 18 to a heat sink. The heat transfer is ensured in particular on the correct contact pressure of the LED 18 on the heat sink.
  • the socket body 11 which is for this purpose made of a suitable material, in particular a metal such as aluminum. However, ceramics with good thermal conductivities are known, so that a ceramic socket body 11 also comes into consideration as a heat sink.
  • FIGS. 3 to 5 is the socket body 11 according to FIGS. 1 and 2 shown in detail.
  • FIG. 3 is a perspective view of the socket body 11 with a view of the normally closed by the socket cover 16 bottom 12th
  • FIG. 4 is the associated side view. It can be seen in both figures that the socket body 11 has lamp-longitudinally aligned, the socket body surface greatly enlarging cooling fins 25, each of which form a channel 26 lying between them.
  • the radially outwardly directed surface 27 of the cooling ribs 25 carry threaded segments 23, which together form the external thread 35 of the socket body 11, on which, as already described above, a coupling ring 22 can be screwed.
  • These thread segments 23 with their thread and Gewindestegabitesen enlarge the Outer surface of the socket body 11 and thus contribute to improved heat dissipation.
  • the latching means provided with detent pockets 28 of the socket body 11 serve the arrangement of the socket body 11 on the provided with latching tongues 29 socket cover 16.
  • the locking tabs 29 engage in the latching pockets 28 a.
  • FIG. 5 shows an axial section through the socket body 11 along section line IV-IV in FIG. 4 ,
  • This illustration shows, first, that the top of the socket body 11 opposite the socket hood 16 has a planar mounting surface 30 for the arrangement of the LED 18 mounted on a printed circuit board.
  • the holes 31 penetrating the mounting surface 30 serve to hold the printed circuit board by means of screws 20 and to guide the wires 19 into the container 13 holding the operating devices 14. The latter sits in the receiving space 12 of the socket body 11.
  • the mounting surface 30 is surrounded by a collar 32, which serves as a positioning aid for mounting the LED 18 and a locking groove 33 for attachment of the diffuser 21 is formed.
  • the lampslticiansaxial aligned cooling fins 25 are particularly advantageous in a vertical orientation of the lamp 10.
  • the operating heat of the bulb 10 creates a circulation of air between the cooling fins 25th
  • FIGS. 6 to 8 show an alternative embodiment of the socket body 11. This is identical in its basic construction with those of the previous figures. The main difference is the formation of cooling fins and the screwing of the Matterschringes 22 provided external thread 35. In the following, therefore, only these differences will be discussed.
  • FIG. 6 is like FIG. 3 a perspective view from below of the socket body 11th
  • FIG. 7 is the associated side view
  • FIG. 8 represents an axial section corresponding to section line VII-VII in FIG. 7 represents.
  • the external thread of the socket body 11 forms cooling fins.
  • the Gewindekernudge compared to the inner diameter of the internal thread 24 of the coupling ring 22 is significantly reduced.
  • the thread 36 has therefore been cut beyond the required extent addition, the thread rib 37 is significantly excessive. In this way, substantially perpendicular to the lamp longitudinal axis L directed, formed by the threaded rib 37 cooling fins are present.
  • This embodiment of the socket body 11 is particularly suitable for a vertical orientation of the luminous means 10.
  • FIG. 9 An alternative embodiment of the socket body 11 is shown in the overall view of a luminous means 10 in FIG FIG. 9 shown.
  • the socket body 11 comprises a corresponding to the description of the FIGS. 6 to 8 formed threaded portion 38.
  • the threaded rib 37 of the threaded portion 38 forms corresponding cooling ribs.
  • the socket body 11 additionally forms a cooling section 39, which adjoins directly the mounting surface for an LED 18 located below the diffuser 21.
  • circumferential grooves 40 are incorporated into the surface of the socket body 11, whereby in Substantially transverse to the lamp longitudinal axis L aligned cooling fins 41 are formed.
  • the main advantage of this embodiment is the fact that the cooling section 39 is optimized for optimum heat dissipation performance.
  • FIG. 10 is an axial longitudinal section through the bulb 10 according to FIG. 2 , The above-described components are shown again here.
  • the protective conductor connection chamber 42 is partially formed by the container 13 and partly by a correspondingly machined region of the inner surface of the socket body 11.
  • the socket body 11 itself is of better thermal conductivity because of a preferred embodiment made of a suitable metal. This is aluminum in particular.
  • the socket body 11 is earthed. This has significant advantages for the operation, since on the one hand the operating electronics of the operating device 14 is protected against external electromagnetic interference. In return, a grounded socket housing 11 protects electronic devices located in the area of the luminous means 10 from the electromagnetic fields of the luminous means 10.
  • an LED 18 is shown, in which the actual photoelectric element is arranged on a circuit board.
  • Such LEDs 18 are available as standard components, wherein the board is usually an aluminum body, which serves as a heat conducting element for heat dissipation of the LED 18 to a downstream heat sink.
  • a socket body 11 is provided, which is intended for use in residential lighting, especially for the use of gastronomy and hotel lighting.
  • the currently widely used, intended for compact fluorescent lamps versions can be replaced accordingly and the lights are equipped with small-sized LED light sources. Since the operating electronics are carried by the socket body 11 itself, the bulbs are no larger than the conventionally used Edison lamps. There is even the possibility to make the bulbs more compact. In the event that the LED light source fails, it is easily interchangeable by skilled workers with tools.
  • the advantages of the prior art are retained. The conversion is easy and the theft of the comparatively high quality lamps is low due to the lack of simple screw mounting.
  • the particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the LED light source and the socket body 11 form a possibly with a special tool, but preferably non-destructively non-separable unit. Since the dissipation of the operating heat of LEDs is of essential importance in order to realize the theoretically achievable operating life, care is taken by the manufacturer for a correct design and mounting of the LED on the socket body 11 functioning as a heat sink. It depends in particular on the correct contact pressure between the LED own board and the socket body 11 in order to ensure a good heat transfer. Considering these circumstances, since the life of the LED corresponds to that of the operating electronics, the possibility of a component replacement does not matter. A defective bulb 10 is completely replaced accordingly. This can be easily accomplished by the use of existing in the lights and from the prior art well-known and correspondingly standardized socket covers.
  • the use of LEDs which already carry the operating electronics on their board, offers further significant advantages.
  • the assembly is simplified because a separate operating device is not required.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Leuchtmittel für eine Leuchte mit einem Fassungskörper und einer Fassungshaube, wobei die Fassungshaube einerseits der Anordnung der Fassung in einer Leuchte dient und andererseits Rastmittel aufweist, die lösbar in Gegenrastmittel des Fassungskörpers eingreifen und wobei das Fassungsgehäuse Anschlusskontakte für Anschlussleitungen aufweist und eine Betriebselektronik trägt, welche der Ansteuerung einer in der Fassung gehaltenen Lampe dient.
  • Fassungen für gattungsgemäße Leuchtmittel sind beispielsweise aus dem Katalog der Anmelderin 2008 - 2011, Abschnitt 3, "Fassungen für Kompaktleuchtstofflampen" Seite 39 und 40 dargestellt und werden beispielsweise unter der Artikelnummer 26.103 angeboten. Diese Fassungen entsprechen dem Typ G24 bzw. GX24 und weisen ein integriertes Betriebsgerät für einzusetzende Kompaktleuchtstofflampen auf.
  • Anwendung finden solche Leuchtmittel neben der allgemeinen Wohnraumbeleuchtung insbesondere im Bereich der Gastronomie- und Hotelbeleuchtung. Das Gastronomie- und Hotelgewerbe richtet seine Häuser häufig mit auf ein bestimmtes Ambiente hin gestalteten Leuchten aus. Diese Leuchten sind üblicherweise in jedem Gebäude eines Unternehmens zu finden und tragen - neben anderen, stilbildenden Elementen - zu einem gewissen Wiedererkennungswert beim Kunden bei.
  • Um Energiekosten zu senken, wurden häufig bestehende Glühwendellampen gegen Kompaktleuchtstofflampen sogenannte "Retro-Fit-Lampen" ausgetauscht. Hierbei ergab sich das Problem, dass Lampen mit integriertem Vorschaltgerät und in Kombination mit einer Edisonfassung aufgrund Ihrer Baugröße nicht in den auf Glühwendellampen basierenden Leuchten eingesetzt werden konnten. Zudem kam es gelegentlich zur Entwendung der vergleichsweise teuren Kompaktleuchtstofflampen oder zum Austausch gegen Glühwendellampen zum Bespiel durch Hotelgäste.
  • Diesen Problemen konnte durch den Einsatz gattungsgemäßer Leuchtmittel begegnet werden, da die Verlagerung des Vorschaltgerätes in den Fassungskörper eine erhebliche Größenreduzierung der Lampen ermöglicht. Durch die Verwendung nicht haushaltsüblicher Fassungs-/Sockelsysteme (z.B. G24, GX24) reduzierte sich die Diebstahlhäufigkeit der eingesetzten Kompaktleuchtstofflampen. Ein Einsatz der neuen Fassungen oder sogar ein Nachrüsten bestehender Leuchten war einfach, da die neuen Fassungen lediglich auf die in den Leuchten üblicherweise vorhandenen Fassungshauben aufgeklipst werden mussten.
  • Die Entwicklung neuer Lampen, insbesondere die Entwicklung leistungsfähiger LED-Lichtquellen für die Raum- und Effektbeleuchtung, zieht einen Bedarf an entsprechenden Lösungen für Wohnraumleuchten aber auch speziell für das Gastronomie- und Hotelgewerbe nach sich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein neues Leuchtmittel zur Nachrüstung von bestehenden Leuchten oder zur Bestückung neuer Leuchten zu schaffen, welche die Vorteile der bekannten Fassungen und Kompaktleuchtstofflampen aufweist und den Anforderungen moderner LED-Lichtquellen gerecht wird.
  • Gelöst wird die Aufgabe von einem Leuchtmittel mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wonach der Fassungskörper eine LED -Lampe trägt und mit einem integrierten Kühlkörper versehen ist, der die Betriebswärme von einem Wärmeleitelement der LED-Lichtquelle abführt.
  • Dieses Leuchtmittel stellt zunächst sicher, dass die Betriebswärme der LED-Lichtquelle ausreichend abgeführt wird, was Vorraussetzung für eine hohe Lebensdauer der LED ist. Auf Grund der vom Fassungskörper getragenen Betriebselektronik, können klein bauende LED-Lichtquellen genutzt werden. Die vorgeschlagene Erfindungslösung benötigt so nicht mehr Bauraum als eine handelsübliche Glühwendellampe benötigen. So ist die Nachrüstbarkeit bestehender Leuchten unproblematisch. Aufgrund der nicht vorhandenen haushaltsüblichen Sockel-/Fassungssysteme ist das Diebstahlrisiko für die LED-Lichtquelle gering.
  • Aus EP 2163808A1 , DE 20 2009 017728 U1 und US 2006/0227558A1 sind LED-Lampen bekannt, die für den Einsatz in üblichen Edison-Fassungen mit einem entsprechenden Gewinde-Sockel versehen sind. Diesen Lampen haftet der schon vorgenannte Nachteil an, dass die Baugröße in der Regel nicht dem zu Ersetzenden Leuchtmittel entspricht. Darüber hinaus besteht auch hier die Gefahr, dass diese hochwertigen Nachrüstlampen unautorisiert gegen Standardlampen ausgetauscht werden. FR 2923286 zeigt ebenfalls eines LED-Lampe, die der Nachrüstung bekannter Fassungen dient. Anstelle eines Lampensockels mit Edisongewinde ist die dort offenbarte Lampe mit einem Zwei-Stiftsockel versehen. Solche Leuchtmittel sind unter der Bezeichnung "Retro-Fit-Lampen" bekannt.
  • Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher der Fassungskörper selbst als Kühlkörper ausgebildet ist. Eine hohe Kühlleistung bei einfacher Fassungsfertigung ist der wesentliche Vorteil dieser Ausführungsform.
  • In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Fassungskörper zumindest Abschnittsweise mit außenumfänglichen, in Umfangsrichtung verlaufenden Kühlrippen versehen ist. Diese Kühlrippenanordnung fördert die Luftzirkulation zwischen den Rippen bei horizontaler Leuchtmittelanordnung in einer Leuchte.
  • Eine erste Variante der vorgenannten Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, dass das Leuchtmittel mit einem standardisiertem Außengewinde - beispielsweise nach IEC-Norm 60399 - versehen ist, welches in Zusammenwirken mit Überwurfringen der Halterung von Leuchtenteilen, wie Leuchtenschirmen, dient und zusätzlich die Funktion von oberflächenvergrößernden Kühlrippen hat, insbesondere, wenn das Gewinde der Fassung ein gegenüber dem Gewindeinnendurchmesser des Überwurfrings vermindertes Kernmaß aufweist, so dass der Gewindesteg eine zur Förderung der Wärmeabfuhr vergrößerte Oberfläche aufweist.
  • Alternativ ist vorgesehen, dass der Fassungskörper außenumfänglich mit lampenlängsaxial gerichteten Kühlrippen versehen ist, insbesondere, wenn die radial gerichteten Außenoberflächen der Kühlrippen mit Gewindeabschnitten eines standardisierten Außengewindes - beispielsweise nach IEC-Norm 60399 - versehen sind, welches in Zusammenwirken mit Überwurfringen der Halterung von Leuchtenteilen, wie Leuchtenschirmen, dient. Diese Kühlrippenanordnung fördert die Luftzirkulation bei senkrecht in einer Leuchte angeordnetem Leuchtmittel.
  • Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher die LED und die Fassung eine zerstörungsfrei nicht trennbare Einheit bilden. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass der Fassungshersteller für die Montage der LED verantwortlich ist und diese fachgerecht vornimmt. Hierbei ist ein definierter Anpressdruck zwischen LED-Lichtquelle, insbesondere deren Wärmeleitelement, und dem fassungsseitigen Kühlkörper wichtig, um einen ausreichenden Wärmeübergang zu gewährleisten. In so fern ist alternativ vorgesehen, dass das Fassungsgehäuse und die LED eine vormontierte, bauliche Einheit bilden, die allenfalls unter Nutzung eines Spezialwerkzeuges trennbar ist. Die Ausgestaltung des Leuchtmittels als bauliche Einheit von Lampe und Fassung lässt sich insbesondere durch eine identisch bemessene Lebensdauer von Betriebselektronik und LED realisieren. Da die technische Auslegung und die Montage der LED durch den Fassungshersteller erfolgt, kann dieser die Herstellungsqualität des Leuchtmittels sicherstellen.
  • Es ist denkbar, dass die LED unter Zwischenlage einer mit Leiterbahnen versehenen Folie unmittelbar auf einen durch das Fassungsgehäuse ausgebildeten Trägerbereich aufgebracht ist.
  • Es ist denkbar, dass die Betriebselektronik für die LED eine Montageeinheit mit der LED selbst bildet.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der Überwurfring als zusätzlicher Kühlkörper ausgebildet ist oder als Wärmebrücke zur Ableitung der Wärme vom Fassungskörper zu weiteren Leuchtenteilen dient.
  • Es ist vorgesehen, dass der Fassungskörper einen Anschluss für einen Schutzleiter aufweist. Dies ist zunächst für die Produktion vorteilhaft, da bei Erdung des Fassungskörpers günstigere Anforderungen an die elektrische Isolation gestellt werden. Zudem schützt der geerdete Fassungskörper die Betriebelektronik zur Steuerung der LED vor elektromagnetischen Störeinflüssen. Weiterhin werden empfindliche Elektrogeräte durch einen geerdeten Fassungskörper gegen elektromagnetische Felder der Betriebelektronik der LED geschützt.
  • Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen verwiesen. Es zeigen:
    • Fig. 1
    Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Leuchtmittels,
    Fig. 2
    das erfindungsgemäße Leuchtmittel gemäß Figur 1 in zusammengesetzter Form,
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht des Fassungskörpers des Leuchtmittels gemäß Figur 1 und 2,
    Fig. 4
    eine Seitenansicht des Fassungskörpers gemäß Figur 3,
    Fig. 5
    eine Schnittansicht des Fassungskörpers gemäß Schnittlinie IV-IV in Figur 4,
    Fig. 6
    die perspektivische Ansicht eines alternativen Fassungskörpers,
    Fig. 7
    die Seitenansicht des Fassungskörpers gemäß Figur 6,
    Fig. 8
    eine Schnittansicht des Fassungskörpers in Figur 7 gemäß Schnittlinie VII-VII,
    Fig. 9
    eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leuchtmittels,
    Fig. 10
    ein Axialschnitt der Fassung gemäß Figur 2
  • In den Figuren ist ein erfindungsgemäßes Leuchtmittel insgesamt mit der Bezugsziffer 10 versehen. Soweit nachfolgende Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind, wird unter dem Begriff Leuchtmittel die Sachgesamtheit von Fassung und Lampe verstanden.
  • Das Leuchtmittel 10 ist in Figur 1 in einer Explosionszeichnung dargestellt. Im Einzelnen umfasst das Leuchtmittel 10 zunächst einen Fassungskörper 11, der einen im Wesentlichen zentralen Aufnahmeraum 12 bildet. In den Aufnahmeraum 12 lässt sich ein Container 13 einsetzen, der insbesondere die Elektronikkomponenten eines Betriebsgerätes gegen den metallischen Fassungskörper 11 elektrisch isoliert. Das Betriebsgerät ist mit der Bezugsziffer 14 versehen. Eine Verschlusskappe 15 dient dem Verschließen des Containers 13 nach Montage des Betriebsgerätes in seinem Inneren. Eine Fassungshaube 16 ist Bestandteil des Fassungskörpers 11 und dient dessen Anordnung in einer nicht dargestellten Leuchte. Um den metallischen Fassungskörper 11 erden zu können, ist eine Schutzleiteranschlussklemme 17 vorgesehen.
  • Auf der der Fassungshaube 16 entgegengesetzten Seite des Fassungskörpers 11 ist eine auf einer Platine angeordnete LED 18 montiert, deren Anschlussdrähte 19 mit dem Betriebsgerät 14 verbunden sind. Die LED 18 ist mittels Schrauben 20 am Fassungskörper 11 gesichert. Ein Diffusor 21 deckt die LED 18 ab, schützt diese vor Beschädigung und kann durch entsprechende Ausgestaltung der definierten Lichtausrichtung dienen. Der Überwurfring 22 dient der Halterung von Leuchtenteilen, wie Leuchtenschirmen, am Fassungskörper 11.
  • In Figur 2 ist das erfindungsgemäße Leuchtmittel 10 der Figur 1 in montierter Ansicht dargestellt. Die LED 18 ist vom Diffusor 21, welcher am Fassungskörper 11 befestigt ist, berührungssicher abgedeckt. Das Betriebsgerät 14 ist mit seinem Container 13 im Aufnahmeraum 12 des Fassungskörpers 11 angeordnet. Der Fassungskörper 11 ist bodenseitig mit der Fassungshaube 16 verschlossen. Der ein Innengewinde 24 aufweisende Überwurfring 22 ist auf das in Figur 2 von einzelnen Gewindesegmenten 23 gebildete Außengewinde 35 des Fassungskörpers 11 aufgeschraubt.
  • In dieser bevorzugten Ausführungsform bilden LED-Lichtquelle 18 und der zugehörige Fassungskörper 11 eine baulich allenfalls mit einem Spezialwerkzeug trennbare Einheit. Der Fassungshersteller montiert das Leuchtmittel 10 komplett vor. Ein Austausch der LED 18 durch den Kunden ist nicht vorgesehen. Dies macht das Leuchtmittel 10 ausgesprochen anwendungsfreundlich und leicht handhabbar. Da die Montage der LED 18 am Fassungskörper 11 durch den Hersteller fachgerecht vorgenommen wird, ist der für das Erreichen der maximalen Lebensdauer erforderliche Wärmeübergang von der LED 18 zu einem Kühlkörper sichergestellt. Der Wärmeübergang wird insbesondere über den korrekten Anlagedruck der LED 18 am Kühlkörper sichergestellt. Als Kühlkörper dient in den beschriebenen Ausführungsbeispielen grundsätzlich der Fassungskörper 11, welcher hierzu aus einem geeigneten Material, insbesondere einem Metall, wie Aluminium, hergestellt ist. Es sind jedoch Keramiken mit guten Wärmeleitwerten bekannt, so dass auch ein keramischer Fassungskörper 11 als Kühlkörper in Betracht kommt.
  • Im Gegensatz zum gattungsgemäßen Stand der Technik, wo Fassung und Lampe baulich getrennte Einheiten bilden und die Lampe wechselbar ist, besteht bei der Erfindung hierzu nicht die Notwendigkeit, da die Lebensdauer der LED 18 derjenigen der Betriebselektronik des Betriebsgerätes 14 entspricht.
  • In den Figuren 3 bis 5 ist der Fassungskörper 11 gemäß Figuren 1 und 2 im Detail dargestellt.
  • Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht des Fassungskörpers 11 mit Sicht auf die üblicherweise von der Fassungshaube 16 verschlossene Unterseite 12. Figur 4 ist die zugehörige Seitenansicht. Erkennbar ist in beiden Figuren, dass der Fassungskörper 11 lampenlängsaxial ausgerichtete, die Fassungskörperoberfläche stark vergrößernde Kühlrippen 25 aufweist, die jeweils einen zwischen sich liegenden Kanal 26 bilden.
  • Die radial nach außen gerichtete Oberfläche 27 der Kühlrippen 25 tragen Gewindesegmente 23, die zusammen das Außengewinde 35 des Fassungskörpers 11 bilden, auf welches, wie schon vorbeschrieben, ein Überwurfring 22 aufschraubbar ist. Auch diese Gewindesegmente 23 mit ihren Gewindegang- und Gewindestegabschnitten vergrößern die Außenoberfläche des Fassungskörpers 11 und tragen somit zu einer verbesserten Wärmeabfuhr bei.
  • Die mit Rastmitteln versehenen Rasttaschen 28 des Fassungskörpers 11 dienen der Anordnung des Fassungskörpers 11 an der mit Rastlaschen 29 versehenen Fassungshaube 16. Hierzu greifen die Rastlaschen 29 in die Rasttaschen 28 ein.
  • Figur 5 zeigt einen Axialschnitt durch den Fassungskörper 11 gemäß Schnittlinie IV-IV in Figur 4. Dieser Darstellung ist zunächst zu entnehmen, dass die der Fassungshaube 16 gegenüberliegende Oberseite des Fassungskörpers 11 eine ebene Montagefläche 30 zur Anordnung der auf einer Platine aufsitzenden LED 18 aufweist. Die die Montagefläche 30 durchbrechenden Bohrungen 31 dienen zur Halterung der Platine mittels Schrauben 20 und zur Durchführung der Drähte 19 in den das Betriebsgeräte 14 haltenden Container 13. Dieser sitzt im Aufnahmeraum 12 des Fassungskörpers 11 ein.
  • Die Montagefläche 30 ist von einem Kragen 32 umgeben, der als Positionierungshilfe zur Montage der LED 18 dient und eine Rastnut 33 zur Befestigung des Diffusors 21 ausbildet.
  • Die lampenlängsaxial ausgerichteten Kühlrippen 25 sind insbesondere bei einer senkrechten Ausrichtung der Lampe 10 vorteilhaft. Die Betriebswärme des Leuchtmittels 10 erzeugt eine die Luftzirkulation zwischen den Kühlrippen 25.
  • Die Figuren 6 bis 8 zeigen eine alternative Ausführungsform des Fassungskörpers 11. Dieser ist in seiner Grundkonstruktion mit denjenigen der vorherigen Figuren identisch. Der wesentliche Unterschied besteht in der Ausbildung von Kühlrippen und dem zum Aufschrauben des Überwurfringes 22 vorgesehenen Außengewinde 35. Im Folgenden wird deswegen nur auf diese Unterschiede eingegangen.
  • Figur 6 ist wie Figur 3 eine perspektivische Ansicht von unten auf den Fassungskörper 11. Figur 7 ist die zugehörige Seitenansicht, Figur 8 stellt einen Axialschnitt entsprechend Schnittlinie VII-VII in Figur 7 dar.
  • Anstelle lampenlängsaxial gerichteten Kühlkanälen 25, die an ihrer radial nach außen gerichteten Oberfläche 27 Gewindesegmente 23 tragen, bildet das Außengewinde des Fassungskörpers 11 Kühlrippen. Hierzu ist das Gewindekernmaß gegenüber dem Innendurchmesser des Innengewindes 24 des Überwurfrings 22 deutlich vermindert. Der Gewindegang 36 ist folglich über das erforderliche Maß hinaus eingeschnitten worden, die Gewinderippe 37 ist deutlich überhöht. Auf diese Weise sind im Wesentlichen quer zur Lampenlängsachse L gerichtete, durch die Gewinderippe 37 gebildete Kühlrippen vorhanden.
  • Diese Ausführungsform des Fassungskörpers 11 eignet sich insbesondere für eine vertikale Ausrichtung des Leuchtmittels 10.
  • Eine alternative Ausführungsform des Fassungskörpers 11 ist in der Gesamtansicht eines Leuchtmittels 10 in Figur 9 dargestellt. Hier umfasst der Fassungskörper 11 einen entsprechend der Beschreibung zu den Figuren 6 bis 8 ausgebildeten Gewindeabschnitt 38. Durch ein entsprechend vermindertes Kernmaß bildet die Gewinderippe 37 des Gewindeabschnitts 38 entsprechende Kühlrippen aus.
  • Der Fassungskörper 11 bildet zusätzlich einen Kühlabschnitt 39 aus, der sich unmittelbar an die unter dem Diffusor 21 befindliche Montagefläche für eine LED 18 anschließt. In diesem Bereich sind Umfangsnuten 40 in die Oberfläche des Fassungskörpers 11 eingearbeitet, wodurch im Wesentlichen quer zur Lampenlängsachse L ausgerichtete Kühlrippen 41 ausgebildet sind.
  • Der wesentliche Vorteil dieser Ausführungsform ist darin zu sehen, dass der Kühlabschnitt 39 auf optimale Wärmeabfuhrleistung hin optimiert ist.
  • Figur 10 ist ein axialer Längsschnitt durch das Leuchtmittel 10 gemäß Figur 2. Die bereits vorbeschriebenen Bauteile sind hier noch einmal dargestellt. Eingegangen werden soll hier insbesondere auf die in einer Schutzleiteranschlusskammer 42 einsitzende Schutzleiteranschlussklemme 17. Die Schutzleiteranschlusskammer 42 wird teilweise durch den Container 13 und teilweise durch einen entsprechend bearbeiteten Bereich der Innenoberfläche des Fassungskörpers 11 gebildet.
  • Der Fassungskörper 11 selbst ist der besseren Wärmeleitfähigkeit wegen in bevorzugter Ausführungsform aus einem geeigneten Metall hergestellt. Hier kommt insbesondere Aluminium in Frage.
  • Wird das Leuchtmittel 10 durch Anschluss eines Schutzleiters an die mit dem Fassungskörper 11 in elektrischem Kontakt stehende Schutzleiteranschlussklemme 17 angebunden, ist der Fassungskörper 11 geerdet. Dies hat für den Betrieb wesentliche Vorteile, da einerseits die Betriebselektronik des Betriebsgerätes 14 gegen elektromagnetische Störeinflüsse von außen geschützt ist. Im Gegenzug schützt ein geerdetes Fassungsgehäuse 11 im Bereich des Leuchtmittels 10 befindliche Elektronikgeräte vor den elektromagnetischen Feldern des Leuchtmittels 10.
  • Fertigungstechnisch sehen die entsprechenden Sicherheitsvorschriften für geerdete metallische Fassungskörper 11 günstigere Isolationsabstände zwischen elektrischen Komponenten und dem Fassungskörper 11 selbst vor, was von erheblichen Vorteil ist.
  • In allen Ausführungsformen ist, soweit darstellungstechnisch möglich, eine LED 18 dargestellt, bei welcher das eigentliche photoelektrische Element auf einer Platine angeordnet ist. Solche LEDs 18 sind als Standardbauteile verfügbar, wobei die Platine in der Regel ein Aluminiumkörper ist, der als Wärmeleitelement zur Wärmeabfuhr der LED 18 auf einen nachgeordneten Kühlkörper dient.
  • Es ist in einer nicht dargestellten Ausführungsform vorgesehen, auf eine solche Platine zu verzichten. Stattdessen ist es denkbar und von erheblichen Vorteil, das photoelektrische Element unter Zwischenlage einer mit Leiterbahnen für den elektrischen Anschluss versehenen Isolationsfolie direkt auf die Montagefläche 30 des metallenen Fassungskörpers 11 aufzubringen. Mögliche Verschlechterungen der Wärmeabfuhr durch den Übergang von der in den Darstellungen gezeigten Platine der LED 18 auf den als Kühlkörper fungierenden Fassungskörper 11 sind so ausgeschlossen.
  • Wie sich aus dem vorgesagten schließen lässt, verwirklicht das erfindungsgemäße Leuchtmittel 10 vielerlei Vorteile. Zunächst wird ein Fassungskörper 11 geschaffen, welcher für die Verwendung in Wohnraumleuchten, speziell für den Einsatz der Gastronomie- und Hotelbeleuchtung vorgesehen ist. Die dort derzeit weit verbreiteten, für Kompaktleuchtstofflampen vorgesehenen Fassungen können entsprechend ersetzt und die Leuchten mit klein bauenden LED-Lichtquellen ausgerüstet werden. Da die Betriebselektronik von dem Fassungskörper 11 selbst getragen ist, sind die Leuchtmittel nicht größer als die herkömmlich verwendeten Edisonlampen. Es besteht sogar die Möglichkeit, die Leuchtmittel kompakter zu gestalten. Für den Fall, dass die LED-Lichtquelle ausfällt, ist sie durch Fachkräfte mit Werkzeug leicht auswechselbar. Dabei bleiben die Vorteile des Standes der Technik erhalten. Die Umrüstung ist einfach und die Diebstahlgefahr der vergleichsweise hochwertigen Lampen ist aufgrund der nicht vorhandenen, einfachen Schraubmontage gering.
  • Die besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich jedoch dadurch aus, dass die LED-Lichtquelle und der Fassungskörper 11 eine allenfalls mit einem Spezialwerkzeug, bevorzugt jedoch zerstörungsfrei nicht trennbare Einheit bilden. Da der Abfuhr der Betriebswärme von LEDs eine wesentliche Bedeutung zukommt, um theoretisch erreichbare Betriebsdauer zu verwirklichen, wird durch den Hersteller für eine korrekte Auslegung und Montage der LED auf den als Kühlkörper fungierenden Fassungskörper 11 Sorge getragen. Dabei kommt es insbesondere auf den korrekten Anpressdruck zwischen der LED eigenen Platine und dem Fassungskörper 11 an, um einen guten Wärmeübergang zu gewährleisten. Da bei Beachtung dieser Umstände die Lebensdauer der LED derjenigen der Betriebselektronik entspricht, kommt es auf die Möglichkeit eines Komponententausches nicht an. Ein schadhaftes Leuchtmittel 10 wird entsprechend komplett ausgetauscht. Dies lässt sich durch die Verwendung der in den Leuchten vorhandenen und aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannten und entsprechend genormten Fassungshauben leicht bewerkstelligen.
  • Auf die Vorteile eines Schutzleiteranschlusses, mittels dessen der Fassungskörper 11 geerdet wird, wurde bereits ausführlich eingegangen.
  • Letztlich bietet die Verwendung von LEDs, welche auf ihrer Platine bereits die Betriebselektronik tragen, weitere wesentliche Vorteile. Zunächst ist die Montage vereinfacht, da ein separates Betriebsgerät nicht erforderlich ist. Zudem lässt sich der Fassungskörper 11, bei welchem dann der Aufnahmeraum nicht weiter erforderlich ist, noch besser auf eine optimale Wärmeabfuhr konstruieren.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10
    Leuchtmittel
    11
    Fassungskörper
    12
    Aufnahmeraum
    13
    Container
    14
    Betriebsgerät
    15
    Verschlusskappe
    16
    Fassungshaube
    17
    Schutzleiteranschlussklemme
    18
    LED
    19
    Anschlussdraht
    20
    Schrauben
    21
    Diffusor
    22
    Überwurfring
    23
    Gewindesegmente
    24
    Innengewinde
    25
    lampenlängsaxiale Kühlrippen
    26
    Kanal
    27
    radial weisende Außenoberfläche von 25
    28
    Rasttaschen
    29
    Rastlaschen
    30
    Montagefläche
    31
    Bohrung
    32
    Kragen
    33
    Rastnut
    34 35
    Außengewinde
    36
    Gewindegang
    37
    Gewinderippe
    38
    Gewindeabschnitt
    39
    Kühlabschnitt
    40
    Umfangsnuten
    41
    Kühlrippen
    42
    Schutzleiteranschlusskammer
    E
    Ausschnittsvergrößerung Fig. 10
    L
    Lampenlängsachse

Claims (12)

  1. Leuchtmittel (10) für eine Leuchte mit einem Fassungskörper (11), der ein Betriebsgerät (14) mit Betriebselektronik trägt und mit einer Fassungshaube (16), wobei die Fassungshaube (16) einerseits der Anordnung des Fassungskörpers (11) in einer Leuchte dient und andererseits Rastmittel aufweist, die lösbar in Gegenrastmittel des Fassungskörpers (11) eingreifen und wobei der Fassungskörper (11) Anschlusskontakte für Anschlussleitungen aufweist und wobei die Betriebselektronik der Ansteuerung einer vom Fassungskörper (11) gehaltenen Lampe dient, wobei der Fassungskörper (11) eine LED-Lichtquelle trägt und mit einem integrierten Kühlkörper versehen ist, der die Betriebswärme von einem Wärmeleitelement der LED-Lichtquelle abführt und wobei auf der der Fassungshaube (16) abgewandten Seite des Fassungskörpers (11) die auf einer Platine angeordnete LED (18) montiert ist, deren Anschlussdrähte (19) mit dem Betriebsgerät (14) verbunden sind.
  2. Leuchtmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fassungskörper (11) selbst als Kühlkörper ausgebildet ist.
  3. Leuchtmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fassungskörper (11) zumindest Abschnittsweise mit außenumfänglichen, in Umfangsrichtung verlaufenden Kühlrippen versehen ist.
  4. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fassungskörper (11) mit einem standardisiertem Außengewinde (35) - beispielsweise nach IEC-Norm 60399 - versehen ist, welches in Zusammenwirken mit überwurfringen (22) der Halterung von Leuchtenteilen, wie Leuchtenschirmen, dient und zusätzlich die Funktion von oberflächenvergrößernden Kühlrippen hat.
  5. Leuchtmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (35) des Fassungskörpers (11) ein gegenüber dem Gewindeinnendurchmesser des Überwurfrings (22) vermindertes Kernmaß aufweist, so dass der Gewindesteg eine zur Förderung der Wärmeabfuhr vergrößerte Oberfläche aufweist.
  6. Leuchtmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fassungskörper (11) außenumfänglich mit lampenlängsaxial gerichteten Kühlrippen (25) versehen ist.
  7. Leuchtmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das die radial gerichteten Außenoberflächen der lampenlängsaxialen Kühlrippen (25) mit Gewindeabschnitten eines standardisierten Außengewindes (35) - beispielsweise nach IEC-Norm 60399 - versehen sind, welches in Zusammenwirken mit Überwurfringen (22) der Halterung von Leuchtenteilen, wie Leuchtenschirmen, dient
  8. Leuchtmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassungsgehäuse (11) und die LED-Lichtquelle eine zerstörungsfrei nicht trennbare bauliche Einheit bilden.
  9. Leuchtmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die LED (18) unter Zwischenlage einer mit Leiterbahnen versehenen Folie unmittelbar auf einen durch das Fassungsgehäuse ausgebildeten Trägerbereich aufgebracht ist.
  10. Leuchtmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebselektronik für die LED (18) eine Montageeinheit mit der LED (18) selbst bildet.
  11. Leuchtmittel nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwurfring (22) als Wärmebrücke zur Ableitung der Wärme vom Fassungskörper (11) zu weiteren Leuchtenteilen dient.
  12. Leuchtmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Fassungskörper (11) einen Anschluss für einen Schutzleiter aufweist.
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