NL8302023A - Verbreekorgaan voor een capacitieve belasting van een gloeilamp. - Google Patents

Description

- » P & C * *

N 2348-1246 Ned.M/EvF

Korte aanduiding: Verbreekorgaan voor een capacitieve belasting van een gloeilamp.

De uitvinding heeft betrekking op een capacitieve belasting voor gloeilampen en, meer in het bijzonder, op middelen om de weerstand-condensatorcombinatie te verwijderen uit de keten op zodanige wijze dat voorkomen wordt dat condensatorspanning optreedt over de uitwendige lamp-5 kontakten.

Bij bepaalde gloeilampen, in het bijzonder laagspanningsgloei-lampen, geeft men er de voorkeur aan, dat een serie-condensator wordt gebruikt als belasting, waarover spanningsval van de netspanning naar de lamp toe plaatsvindt. Dergelijke belastingscondensatoren zijn in serie 10 geschakeld met de lampgloeidraad. Dergelijke lampen worden bij voorkeur samengesteld met een standaard gloeidraadsamenstelling, waarbij de belastingscondensator uitwendig gemonteerd is in de geëvacueerde lampballon. Dergelijke lampen gebruiken gewoonlijk een conventionele Edison-schroefvoet voor het insteken in een passende fitting. Ofschoon de onder-15 havige uitvinding niet beperkt is tot een dergelijke Edison-voefe- fittingontwerp, kunnen de achtergrond en de essentiële kenmerken van de onderhavige uitvinding het beste worden begrepen door beschouwing van een dergelijke lampconfiguratie. In het bijzonder is een laagspanningsgloeidraad-lamp, die.'op .deze wijze belast is, bij voorkeur aan de ene zijde van de 20 belastingscondensator verbonden met het uitwendige midderikontakt aan de voet van de lamp, terwijl de andere zijde van de condensator in serie geschakeld is met de lampgloeidraad. De andere zijde van de gloeidraad is verbonden met het buitenste, schroefvormige uitwendige elektrische kontakt. Dit sluit echter niet uit een omgekeerde verbinding, waarbij 25 één zijde van de belastingscondensator is verbonden met het buitenste in plaats van het centrale uitwendige kontakt. Elk lampontwerp biedt echter een nadeel doordat de belastingscondensator opgeladen kan blijven tot een relatief hoge spanning. Voorts kan bij verwijdering van de lamp uit de fitting de spanning van de belastingscondensator optreden over de uit-30 wendige lampkontakten. Dit is een ongewenste toestand.

Teneinde snel de spanning over de belastingscondensator te laten verdwijnen, is het mogelijk een parallelweerstand aan te brengen over de condensator teneinde een eventuele op de condensator aanwezige lading te laten verdwijnen. Aangezien het gewenst is om de lading op de condensator 35 zo snel mogelijk te verwijderen, is het noodzakelijk om een weerstand toe te passen, die een betrékkelijk lage weerstandswaarde heeft teneinde de dissipatieve. tijdkonstante te verminderen. Echter zal een dergelijke 8302023

‘ I

- 2 - • * lage waarde van de weerstand een aanzienlijke warmte doen dissiperen en het rendement van de belasting doen verminderen tenzij de weerstand losgekoppeld wordt telkens wanneer de lamp in bedrijf is. Het blijkt echter moeilijk te zijn de weerstand los te koppelen juist wanneer de lamp 5 wordt gestoken in een fitting. Indien een dergelijk mechanisme niet op de juiste wijze werkt, zou een grote stroom daaruit kunnen resulteren, al is het maar voor een kort ogenblik, en zou dus een vernietigende oververhitting van de gloeidraadlamp kunnen plaatsvinden. Dienovereenkomstig is een betrouwbaarder en eenvoudiger oplossing voor dit probleem 10 gewenst.

In overeenstemming met een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, bevat een belasting voor een laagspanningsgloeidraad-lamp een parallelketen van een weerstand en condensator tezamen met middelen om de weerstand en condensator vanuit een serie keten met inter-15 rupties te verbinden, omvattende de gloeidraadlamp en uitwendige lamp-kontakten, waarbij verbreking wordt bewerkstelligd door de lamp te verwijderen uit een passende fitting. In overeenstemming met een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvatten de middelen voor het verbreken van de verbinding een doorvoer, voorzien van een 20 er door heen aangebrachte geleidende pen, zodat bij verwijdering van de lamp uit de fitting de doorvoer terugkeert naar een ongedeformeerde vorm teneinde de pen te verwijderen uit elektrisch kontakt met de weerstand-condensatorketen. Voorts kunnen aanvullende middelen aanwezig zijn om te helpen bij het terugbrengen van de doorvoer naar de ongedeformeerde vorm.

25 Een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding bevat de hierboven genoemde belasting in een serie combinatie met een conventionele lampgloeidraad aangebracht in een geëvacueerde licht doorlatende omhulling of ballon.

Dienovereenkomstig is het een oogmerk van de onderhavige uitvinding 30 een belasting te verschaffen voor een laagspanningsgloeidraadlamp.

Een bijkomstig oogmerk van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een op capacitieve wijze belaste gloeidraadlamp, die op elk tijdstip verwijderbaar is uit zijn fitting zonder dat de spanning van de belastingscondensator optreedt over de uitwendige lampkontakten.

35 De uitvinding zal hieronder aan de hand van enige figuren der bijgaande tekeningen nader worden toegelicht.

Fig. 1 toont een langsdoorsnede van het onderste gedeelte van de lamp volgens de uitvinding;

Fig. 2 toont een soortgelijke langsdoorsnede als die van fig. 1, 8302023 - 3 - ïïnar waarbij een extra mechanisch terugdrijfmiddel voor verbreking aanwezig is; en fig. 3 toont een zijaanzicht van de lamp, waarbij gebruik gemaakt wordt van het belastings- en verbrekingsorgaan volgens de onderhavige 5 uitvinding.

Pig. 1 illustreert een lamp volgens de uitvinding. Binnen het huisgedeelte 41 voor de lanpbelasting bevindt zich een belastings-condensator 22 met capaciteit C. Over de belastingscondensator 22 is een weerstand 24 geschakeld met weerstandswaarde R. Tezamen bepaalt het 10 produkt RC een dissipatieve ontladingstijdkonstante. Het weerstand- en condensatorpaar 22, 24 is in serie geschakeld met de lampgloeidraad 44 (in fig. 3) door middel van een leiding 29. De andere zijde van de lampgloeidraad 44 is verbonden door middel van een geleidende elektrische leiding 28 met het geleidende uitwendige lampvoetkontakt 40, dat bij 15 voorkeur een conventioneel Edison lampschroefhulsontwerp omvat. De andere zijde van het weerstand- en condensatorpaar 22, 24 is verbonden door middel van een leiding 27 met geleidende kontakten aangebracht op een vast isolerend schot 12. Bij normaal lampbedrijf is het kontakt 14 elektrisch verbonden met het kontakt 16, dat via een geleidende pen 20 20 verbonden is met het uitwendig lampmiddenkontakt 18. De pen 20 is gestoken door een soepele doorvoer 10. De in fig. 1 geïllustreerde lamp is in de figuur gedeeltelijk verwijderd van haar fitting, zodat de doorvoer 10 wordt weergegeven in de ongedeformeerde toestand. De doorvoer 10 wordt op zijn plaats gehouden in een opening in de metalen lampvoet 25 40 en dient om de lampvoet 40 te isoleren van het uitwendige middenkontakt 18. De metalen lampvoet 40 tezamen met het kontakt 18 vormen de uitwendige elektrische verbindingen voor de lamp en de belasting. De aanwezigheid van spanning aan de belastingscondensator over deze metalen kontakten is ongewenst en het doel van de onderhavige uitvinding is het optreden ervan 30 te voorkomen.

Fig. 1 toont verder de lamp volgens de uitvinding aangebracht, in een gedeeltelijk ingestoken positie, in een conventionele Edison lampfitting. Deze fitting bevat in het algemeen een geleidend buitenste gedeelte 30, dat normaal in elektrisch kontakt is met de lampvoet 40 35 tijdens het bedrijf van de lamp. De geïllustreerde conventionele lamp-fitting bevat eveneens een isolerende fittinggrondplaat 31, waaraan een centraal tegenkontakt 32 is bevestigd om uiteindelijk kontakt te maken met het uitwendige lampmiddenkontakt 18. Leidingen 33 en 34 verbinden het 8302023 I t - 4 - * * buitenste fittinggedeelte 30 en het centrale fittingtegenkontakt 32 met de wisselspanning van het net. Er dient echter te worden opgemerkt dat de fitting zelf geen deel uitmaakt van de onderhavige uitvinding. Voorts ofschoon de onderhavige uitvinding wordt beschreven met betrekking tot 5 een conventionele Edison lampvoetfitting, is de onderhavige uitvinding daartoe niet beperkt, maar in plaats daarvan toepasbaar op elk lampvoet-ontwerp, waarbij een deformerende kracht kan worden uitgeoefend en gehandhaafd bij het insteken van de lamp in een fitting. Voorts is het op gelijke wijze mogelijk om de leiding 28 te verbinden met het kontakt 14 en de leiding 10 27 met het uitwendige buitenkontakt 40 van de lampvoet.

Tijdens normaal bedrijf is de lamp volledig gestoken in de fitting, in welk geval het kontakt 32 drukt tegen het uitwendige lampkontakt 18, waardoor de doorvoer 10 gedeformeerd wordt zodat het kontakt 16 verplaatst wordt om in aanliggend kontakt te komen met het kontakt 14, waardoor een 15 elektrische keten gesloten wordt. Dienovereenkomstig is het bij de onderhavige uitvinding gewenst dat de lamp volledig gestoken wordt in de fitting om een juiste werking te garanderen.

Indien de lamp uit de fitting wordt verwijderd, zelfs wanneer de netspanning aan is, wordt de op de doorvoer 10 door kontakt 32 uitgeoefende 20 deformeringskracht daardoor opgeheven, zodat de doorvoer 10 terugkeert naar zijn ongedeformeerde positie, waarbij de kontakten 16 en 14 worden gescheiden. Aldus wordt door het verwijderen van de lamp uit de fitting de condensator 22 zodanig verbroken dat een eventueel over de condensator 22 aanwezige spanning, die bestaat op het tijdstip dat de lamp verwijderd 25 wordt, niet de mogelijkheid krijgt aanwezig te zijn op wat voor wijze dan ook over de uitwendige lampkontakten 18 en 40.

De doorvoer 10 bevat bij voorkeur een tegen hoge temperatuur isolerend elastomeer materiaal, zoals polysiloxan. De metaalgedeelten van de lamp (uiteraard met uitzondering van de gloeidraad) bevatten bij 30 voorkeur een goed geleidend materiaal zoals (rood) koper. Echter andere materialen zoals aluminium of (geel) koper kunnen eveneens worden toegepast eventueel. De belasting omvat bij voorkeur eveneens een overspannings-beschermingsinrichting 26, zoals een spanningsklemorgaan of -blokkeer-orgaan bevattende een metaaloxidevaristor, die in parallel geschakeld is 35 met de lampgloeidraad. Aldus werkt tijdens overspanningscondities het klemorgaan 27 zodanig dat de stroom uit de condensator 22 uit de gloeidraad 44 weggeshunt wordt. Op deze wijze beschermt de belastingsketen de lampgloeidraad tegen het opnemen van grote spanningsstoten in aangelegde spanning, in het bijzonder indien de condensator niet volledig ontladen is 8302023 • « t * - 5 - geworden voorafgaande aan het opnieuw aansteken van de lamp. De weer standswaarde R van de weerstand 24 wordt zo hoog gemaakt dat daarin weinig vermogen dissipeert tijdens het normale bedrijf van de lamp. Bij voorbeeld voor een belastingscondensator 22 met een capaciteit C van 50 pF is een 5 weerstandswaarde R van 0,1 Mö. doeltreffend om de condensator volledig te ontladen in ongeveer 5 tijdskonstanten oftewel 25 seconden. Bij een frequentie van 60 Hz is het vermogensverlies in de weerstand 24 tijdens het normale bedrijf van de lamp slechts bij benadering 10 mW. Dit is een volledig accepteerbare waarde. Aldus werkt de weerstand 24 zodanig dat alle 10 lading uit de condensator 22 verwijderd wordt voor een veilige opslag van de lamp. Voorts wordt dit bewerkstelligd met een minimaal verlies in het 2 totale lamprendement als gevolg van I R verliezen in de weerstand 24.

Verder kunnen kontakten 14 en 16 ook bistabiel veermateriaal bevatten om vonkvorming minimaal te maken, wanneer de kontakten worden 15 geopend of gesloten. Fig. 2 illustreert de aanwezigheid van een extra mechanisch terugdrij fmiddel 50, dat werkzaam is om de scheiding van de kontakten 14 en 16 te garanderen tijdens verwijdering van de lamp uit de fitting.

Fig. 3 illustreert een lamp volgens de uitvinding, waarbij de 20 belasting, die zich bevindt in het huis 41, gemonteerd wordt tezamen met een geëvacueerde lichtdoorlatende ballon 42, waarin de gloeidraad 44 opgesteld is. In overeenstemming met algemeen bekend lampontwerp, kan de ballon 42 eveneens een inert gas bevatten. In elk geval worden dergelijke omstandigheden in het inwendige van de ballon kort weergegeven door de 25 uitdrukking dat de ballon een "inerte atmosfeer" bevat, zelfs in het geval dat de atmosfeer een partieel vacuüm is. De gloeidraad 44 wordt ondersteund door invoerdraden, die zich uitstrekken vanaf de glassteun 43.

Daarnaast kan op het inwendige oppervlak van de ballon 42 een infrarood terugkaatsende deklaag aangebracht zijn. Een dergelijke deklaag zorgt 30 voor een meer efficiënte elektrische verwarming van de gloeidraad 44.

Uit het bovenstaande zal het duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding een betrouwbaar middel verschaft niet alleen voor het capacitief belasten van gloeidraadlampen, in het bijzonder laagspanningslampen, maar eveneens een betrouwbaar middel voor het verbreken van het capacitieve element of 35 elementen van deze belasting los van de uitwendige lampkontakten. Op deze wijze zelfs na de onmiddellijke verwijdering van de lamp uit de passende fitting, kan de lamp veilig gehanteerd en verplaatst worden zonder problemen die gepaard gaan met het optreden van capacitieve spanningen over deze 8302023

1 t I

- 6 - kontakten. Verder zal men zien dat de belasting volgens de onderhavige uitvinding zodanig werkzaam is dat de gloeidraad zelf beschermd wordt tegen overspanningscondities.

Ofschoon de uitvinding uitvoerig beschreven is in overeenstemming 5 met bepaalde voorkeursuitvoeringsvormen ervan, kunnen vele wijzigingen en veranderingen daarin worden aangebracht door een deskundige op dit vakgebied. Dienovereenkomstig worden deze ook geacht mede onder de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding te vallen.

10 8302023

Claims (7)

1. Belasting voor een gloeidraadlamp voorzien van uitwendige elek trische kontakten, die in aanraking kunnen komen met de kontakten van een elektrische energiebron bij het inbrengen van de lamp in een fitting, bevattende 5. een parallelketen van weerstand en condensator, - middelen om een eerste 2ijde van de RC-keten te verbinden met een eerste zijde van de gloeidraad van de gloeidraadlamp om daarmede een serie keten te vormen; - middelen om de tweede zijde van de gloeidraad te verbinden met één der 10 uitwendige kontakten, en - middelen voor het onderbrekend verbinden van de tweede zijde van de RC-keten vanaf de tweede van de uitwendige lampkontakten, welke onderbreking geschiedt door de lamp uit de fitting te verwijderen.

2. Lamp volgens conclusie 1, gekenmerkt door een spanningsklem-15 of blokkeerinrichting, die parallel geschakeld is aan de gloeidraad.

3. Belasting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de uitwendige lampkontakten een Edison lampvoet bevatten.

4. Belasting volgms conclusie 1, met het kenmerk, dat de ver-brekingsmiddelen een doorvoer bevatten, die een geleidende pen bezit,: die 20 daardoor is aangebracht zodat bij het verwijderen van de lamp uit de fitting, de doorvoer daardoor terugkeert naar een ongedeformeerde vorm teneinde de pen los te maken·-van de elektrische serieschakeling, waartoe de gloeidraad behoort.

5. Belasting volgens conclusie 4, gekenmerkt door aanvullende terug- 25 drijfmiddelen die helpen bij het verbreken, wanneer de lamp uit de fitting verwijderd wordt.

6. Lamp bevattende - de belasting van conclusie 1 aangebracht in een huis, waarop zijn aangebracht uitwendige kontakten voor aansluiting op een spanningsbron 30 via de fitting, en - een licht doorlatende ballon met een inerte atmosfeer, waarin de gloeidraad is opgesteld, welke ballon bevestigd is aan het huis van de belasting, waaruit een integrale lampmontage resulteert.

7. Gloeidraadlamp bevattende 35. een geëvacueerde, licht doorlatende ballon met daarin een inerte atmosfeer; - een elektrisch te verhitten gloeidraad aangebracht binnen de omhulling; 8302023 - 8 - '· ». ) *· - een huis voor de belasting, welk huis de ballon ondersteunt; - een schroeflampvoet aan het ene einde van het belastingshuis, welke lampvoet een paar uitwendige elektrische kontakten bezit voor aansluiting op een elektrische energiebron bij het inbrengen van de 5 lampvoet in een passende fitting; - een keten van een parallel geschakelde weerstand en condensator, welke keten in serie geschakeld is met de gloeidraad aan de ene zijde van de RC-keten, welk paar opgesteld is binnen het huis; - middelen voor het elektrisch verbinden van de andere zijde van de 10 gloeidraad aan één der uitwendige kontakten aan de inschroefbare lampvoet; en - middelen voor het losmaken van de zijde van de niet met de gloeidraad « verbonden zijde van de RC-keten, vanaf het andere van de uitwendige kontakten bij verwijdering van de lampvoet uit de fitting. 15 8302023