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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteinheit mit einer Anzahl
innerhalb eines lichtdurchlässigen
Rohres zueinander in Reihe angeordneter Glühlämpchen mit drahtförmigen Anschlusselementen,
die über
Anschlussmittel mit Anschlüssen an
den Enden des Rohres verbunden sind, wobei jedem Glühlämpchen ein
Trägerelement
zum Halten des Glühlämpchens
zugeordnet ist, die Trägerelemente
zum Herstellen der Verbindung zwischen den Anschlusselementen und
den Anschlussmitteln Aufnahmekanäle
zum Aufnehmen der Anschlusselemente aufweisen und die Trägerelemente
zu wenigstens einem Lampenträger
verbunden sind.
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Derartige
Leuchteinheiten werden häufig
auf Grund der mit ihnen realisierbaren geringen Durchmesser für die Beleuchtung
von Bildern oder dergleichen bzw. als Vitrinenbeleuchtung etc. eingesetzt. Eine
gattungsgemäße Leuchteinheit
ist beispielsweise aus der
EP
0 455 318 B1 bekannt. Bei dieser werden Glühlämpchen mit
U-förmiger
Wendel verwendet, die im Bereich des Austritts der Anschlussdrähte aus
dem Glaskörper
des Glühlämpchens
in einem Trägerelement
festgeklemmt sind. Die Anschlussdrähte werden in Aufnahmekanäle an einer
Stirnseite des Trägerelements
eingeführt
und dort mit den Anschlussmitteln verbunden.
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Die
bekannte Leuchteinheit weist den Nachteil auf, dass gerade im Wendebereich
der Wendel relativ hohe Temperaturen entstehen, die zum einen zu
einer hohen Ausfallrate der Glühlämpchen führen, die
mit relativ hohem Wartungsaufwand verbunden ist. Zum anderen sind
diese hohen Temperaturen auch mit einer relativ hohen thermischen
Wechselbelastung für
das Trägerelement
verbunden, sodass dieses relativ schnell infolge von Versprödung und Rissbildung
ebenfalls versagen kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Leuchteinheit
der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welche die oben
genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist
und insbesondere geringeren Wartungsaufwand bzw. höhere Lebensdauer der
Leuchteinheit selbst sowie ihrer Bestandteile sicherstellt.
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Die
vorliegende Erfindung löst
diese Aufgabe mit einer Leuchteinheit mit den Merkmalen des Anspruchs
1.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die technische Lehre zu Grunde, dass
man eine gattungsgemäße Leuchteinheit
mit geringeren Wartungsaufwand bzw. höherer Lebensdauer ihrer Bestandteile erhält, wenn
die Glühlämpchen als
langgestreckte Axiallämpchen
mit einer langgestreckten Wendel ausgebildet sind, deren Anschlusselemente
im Bereich ihres ersten und zweiten Endabschnitts angeordnet sind,
und die Trägerelemente
an ihren beiden Enden jeweils wenigstens einen Aufnahmekanal zur Aufnahme
der Anschlusselemente aufweisen. Die Gestaltung der Glühlämpchen als
Axiallämpchen bringt
dabei zum einen den Vorteil mit sich, dass die entstehende Wärme auf
Grund der langgestreckten Wendel nicht auf einen mehr oder weniger
punktförmigen
Bereich konzentriert, sondern verteilt über die gesamte Länge der
Wendel abgegeben wird. Hierdurch entstehen sowohl für die Wendel
selbst als auch für
das angrenzende Trägerelement
geringere thermische Belastungen, welche zu einer geringeren Ausfallrate
sowohl für
das Glühlämpchen als
auch für das
Trägerelement
führt.
Zudem ergibt sich eine höhere
Lichtausbeute.
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Die
Gestaltung als Axiallämpchen
mit drahtförmigen
Anschlusselementen stellt zusammen mit den an beiden Stirnseiten
des Trägerelements
vorgesehenen Aufnahmekanälen
eine zuverlässige,
einfache und schnelle Montage sicher.
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Das
Trägerelement
kann zum Halten des Glühlämpchens
so ausgebildet sein, dass es das Glühlämpchen an einer beliebigen
Stelle fixiert. Hierbei kann die Fixierung auch alleine über die
Anschlusselemente des Glühlämpchens
erfolgen. Bevorzugt ist das Trägerelement
so ausgebildet, dass es an wenigstens einem Abschnitt des Glaskörpers des
Glühlämpchens
angreift, um dieses zu halten, sodass die Anschlusselemente möglichst
wenig mechanisch belastet werden.
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Der
Abschnitt des Glaskörpers,
an dem das Trägerelement
angreift, kann grundsätzlich
beliebig gewählt
werden. Bevorzugt ist er jedoch so angeordnet, dass die Lichtabstrahlung
hierdurch möglichst wenig
beeinträchtigt
ist. Dies ist insbesondere dann gewährleistet, wenn das Trägerelement
im Endbereich des Glaskörpers
des Glühlämpchens
angreift. Dies hat den weiteren Vorteil, dass dort auf Grund der Entfernung
von der Wendel geringere thermische Belastungen auftreten, sodass
eine zuverlässige
Verbindung sichergestellt ist. Bevorzugt ist das Trägerelement
zum Halten des ersten und zweiten Endabschnitts des Glühlämpchens
ausgebildet, da somit eine besonders sichere Fixierung des Glühlämpchens
gewährleistet
ist.
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Die
Art der Verbindung zwischen Trägerelement
und Glühlämpchen kann
beliebig gewählt
sein. So kann es sich beispielsweise um eine form- und/oder kraftschlüssi ge Verbindung
handeln. Bevorzugt ist das Trägerelement
zum Festklemmen des ersten und zweiten Endabschnitts des Glühlämpchens
ausgebildet, da hiermit eine besonders einfach herzustellende und
zuverlässige
Verbindung sichergestellt ist.
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Bei
bevorzugten Varianten der erfindungsgemäßen Leuchteinheit ist vorgesehen,
dass das Trägerelement
in seiner Längsrichtung
derart in wenigstens zwei Teilelemente unterteilt ist, dass die
Teilelemente des Trägerelements
zur Anpassung an unterschiedliche Längen des Glühlämpchens in unterschiedlichen
Abständen
in Längsrichtung
des Trägers
zueinander positionierbar sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders
flexible Gestaltung der Leuchteinheit, die es ermöglicht die
Leuchteinheit an unterschiedlichste Anforderungen hinsichtlich der
Abmessungen aber auch der Nennleistung bzw. der Nennspannung anzupassen.
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Das
Sicherstellen der Positionierung der Teilelemente zueinander kann
durch eine unmittelbare Verbindung der Teilenelemente miteinander
erfolgen. Es kann aber auch über
gesonderte Verbindungselemente erfolgen, mit denen die Teilelemente
jeweils verbunden werden. So können
insbesondere die elektrischen Anschlussmittel, die zu Anschlüssen an den
Enden des Rohres führen,
hierzu verwendet werden. Diese können
beispielsweise als ausreichend steife Stangen oder Träger ausgebildet
sein, an denen die Teilelemente befestigt sind. Die Art der Verbindung
zwischen den Teilelemente bzw. den Teilelementen und den Verbindungselementen
kann beliebig gewählt
sein. So kann es sich auch hier beispielsweise wiederum um eine
kraft- und/oder formschlüssige
Verbindung handeln. Bevorzugt handelt es sich um eine Klemmverbindung,
da diese besonders einfach herzustellen ist.
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Weiterhin
können
bei einem entsprechend großem
Abstand zwischen den Teilenelementen Zwischenelemente vorgesehen
sein, die als Abstandhalter fungieren. Diese können dann wiederum mit den Teilelementen
und/oder den oben genannten gesonderten Elementen verbunden sein.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführung
der erfindungsgemäßen Leuchteinheit zeichnet
sich dadurch aus, dass das Trägerelement
in seiner Längsrichtung
in zwei langgestreckte Halbelemente unterteilt ist, die jeweils
einen stirnseitigen Halteabschnitt zum Halten des Glühlämpchens
aufweisen und einander an ihrer dem Halteabschnitt abgewandten Stirnseite
zugewandt sind. Diese Gestaltung ermöglicht eine besonders einfache
Herstellung der erfindungsgemäßen Leuchteinheit,
da für
das Trägerelement
identische Halbelemente verwendet werden können, wodurch der Aufwand für unterschiedliche Teilelemente
des Trägerelements
entfällt.
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Die
Verbindung zwischen den Trägerelementen
kann über
mehrere Verbindungselemente erfolgen, die jeweils zwei oder mehrere
Teilelemente miteinander verbinden. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung
der Trägerelemente über wenigstens
ein langgestrecktes Verbindungselement, mit dem die Trägerelemente
verbunden sind. Die Art der Verbindung zwischen den Trägerelemente
und dem Verbindungselement kann beliebig gewählt sein. So kann es sich auch
hier z. B. wiederum um eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung
handeln. Bevorzugt handelt es sich wiederum um eine Klemmverbindung,
da diese besonders einfach herzustellen ist. So kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass die Trägerelemente
einfach auf das Verbindungselement aufgesteckt werden.
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Bei
hinsichtlich der erzielbaren Leuchtwirkung besonders vorteilhaften
Varianten der erfindungsgemäßen Leuchteinheit
ist an dem Trägerelement
ein der Wendel des Glühlämpchens
zugeordneter Reflektor angeordnet. Dieser kann bei einer mehrteiligen
Gestaltung des Trägerelements
ebenfalls mehrteilig an den einzelnen Teilelementen des Trägerelements
ausgebildet sein. Insbesondere kann bei Verwendung von Zwischenelementen
ein Teil des Reflektors auch an dem jeweiligen Zwischenelement angeordnet
sein.
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Bevorzugt
ist der Reflektor derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die
Wendel des Glühlämpchens
im Bereich der Fokuslinie des Reflektors angeordnet ist, um eine
besonders gute Reflexionswirkung zu erreichen. Die Fokuslinie bezeichnet
dabei die Verbindung der örtlichen
Brennpunkte des Reflektors.
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Das
Trägerelement
kann aus einem oder mehreren beliebigen Materialien bestehen. Bevorzugt
ist es auf Grund der einfachen Herstellbarkeit aus Kunststoff hergestellt,
wobei weiter vorzugsweise hoch reflektierender Kunststoff zum Einsatz kommt.
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Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen
bzw. der unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung. Es zeigen:
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1 einen
Schnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leuchteinheit;
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2 eine
perspektivische Teilansicht eines Trägerelements aus 1;
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3 eine
Teilansicht aus Richtung des Pfeiles III in 1;
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4 einen
Schnitt entlang der Linie IV-IV aus 1.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Leuchteinheit 1 mit
einem lichtdurchlässigen
Rohr 2, in dem eine Reihe von Glühlämpchen 3 angeordnet
sind. Die Glühlämpchen 3 werden
dabei jeweils von einem Trägerelement 4 gehalten.
Die Trägerelemente 4 sind
ihrerseits wiederum untereinander verbunden, um einen Lampenträger 5 zu
bilden.
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Die
Glühlämpchen 3 sind
als Axiallämpchen mit
einer langgestreckten Wendel 6 und drahtförmigen Anschlusselementen 7 ausgebildet.
Je ein Anschlusselement 7 ist an dem ersten Endabschnitt 3.1 und
dem zweiten Endabschnitt 3.2 des Glaskörpers 8 des Glühlämpchens 3 angeordnet.
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Die
Glühlämpchen 3 sind
im gezeigten Beispiel zueinander in Reihe geschaltet. Dabei sind
die Anschlusselemente 7 über Anschlussmittel 9, 10 mit Anschlüssen 11 an
den Enden des Rohres 2 verbunden. Hierzu sind die aneinander
angrenzen den Anschlusselemente 7 zweier Glühlämpchen 3 jeweils über Anschlussmittel
den Form eines Stifts 9 miteinander verbunden. An den Enden
des Rohres 2 ist das dem Rohrende zugewandte Anschlusselement 7 des letzten
Glühlämpchens
jeweils über
ein Anschlussmittel in Form einer Leitung 10 mit einem
schematisch dargestellten Anschluss 11 verbunden, der in
einem das Rohr 2 verschließenden Verschlussstück 2.1 sitzt.
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Es
versteht sich, dass bei anderen Varianten der vorliegenden Erfindung
auch beliebige andere Varianten der Verschaltung der einzelnen Glühlämpchen realisiert
werden können.
So ist es beispielsweise möglich,
mehrere Baugruppen von in Reihe geschalteten Glühlämpchen vorzusehen und diese Baugruppen
dann wiederum entweder ebenfalls in Reihe oder parallel zueinander
zu verschalten, um Leuchteinheiten mit verschiedenen Rohrlängen, Nennspannungen
bzw. -leistungen zu erhalten. Hierbei lassen sich nahezu beliebige
Abstufungen erreichen. Länge
und Leistungen richten sich nach der Anzahl der hintereinander angeordneten,
aber parallel geschalteten Baugruppen.
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Das
Trägerelement 4 besteht
im gezeigten Beispiel aus zwei identischen Teilelementen 12.1 und 12.2.
Jedes Teilelement 12.1 beziehungsweise 12.2 weist
an einer Stirnseite einen Halteabschnitt 12.3 bzw. 12.4 auf,
der dazu dient, das Glühlämpchen 3 zu halten.
Der Halteabschnitt 12.3 bzw. 12.4 ist dabei quer
zu Längsrichtung
des Trägerelements 4 federnd ausgebildet,
um das Glühlämpchen 3 durch
auf dessen Glaskörper 8 ausgeübte Klemmkräfte in seiner Position
zu halten. Die beiden Teilelemente 12.1 und 12.2 sind
einander mit ihren dem Halteabschnitt 12.3 bzw. 12.4 abgewandten
Stirnseiten zugewandt.
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Wie
den 1, 2 und 3 zu entnehmen
ist, sind die Teilelemente 12.1 und 12.2 über stabförmige Verbindungselemente 13 und 14 miteinander
verbunden. Hierzu sind die Teilelemente 12.1 und 12.2 an
ihrer Unterseite mit je einer Nut 15 und 16 versehen,
in die das stabförmige
Verbindungselement 13 bzw. 14 eingeführt sind.
Zum einen weist das stabförmige
Verbindungselement 13 bzw. 14 weist ein gewisses Übermaß gegenüber der
Nut 15 bzw. 16 auf, zum anderen weist das betreffende
Teilelement 12.1 bzw. 12.2 im Bereich der Nuten 15 bzw. 16 eine
gewisse Elastizität
auf, sodass die Teilelemente 12.1 bzw. 12.2 auf
die stabförmigen
Verbindungselemente 13 und 14 aufgesteckt werden
können
und durch Klemmkräfte
in ihrer Position gehalten werden.
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Diese
Gestaltung ermöglicht
es, die Teilelemente 12.1 und 12.2 des Trägerelements 4 zur
Anpassung an unterschiedliche Längen
des Glühlämpchens 3 in
unterschiedlichen Abständen
in Längsrichtung
des Trägerelements 4 zueinander
zu positionieren. Die dabei entstehende Lücke zwischen den Teilelementen
kann bei anderen Varianten der Erfindung durch ein oder mehrere
entsprechend lange Zwischenelemente ausgefüllt werden, die ebenfalls in
der beschriebenen Weise mit den Verbindungselementen verbunden sein
können.
Die Zwischenelemente können
dabei so ausgebildet sein, dass sie die Kontur der Teilelemente
im wesentlichen übergangsfrei
fortsetzen.
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Es
versteht sich jedoch, dass die Verbindung zwischen den Teilelementen
des jeweiligen Trägerelements
bei anderen Varianten auch in beliebiger anderer Weise ausgeführt sein
kann. So kann auch eine formschlüssige
Verbindung verwendet werden, ebenso ist es möglich eine Kombination aus
formschlüssiger
und kraftschlüssiger
Verbindung vorzusehen. Ebenso kann die Verbindung ohne gesonderte
Verbindungselemente sondern direkt zwischen den Teilelementen erfolgen.
Eine weitere Möglichkeit besteht
darin, dass die Verbindung zwischen den Teilelementen lediglich über das
Glühlämpchen erfolgt.
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Die
Verbindungselemente 13 und 14 dienen im gezeigten
Beispiel weiterhin dazu, die einzelnen Trägerelemente 4 zur
Ausbildung des Lampenträgers 5 mechanisch
miteinander zu verbinden. Ihre Länge
ist hierzu so gewählt,
dass sie sämtliche
Trägerelemente 4 der
Leuchteinheit 1 miteinander verbinden.
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Die
beschriebene Klemmverbindung zwischen den Trägerelementen 4 und
den Verbindungselementen 13 bzw. 14 ebenso wie
die Abstände
zwischen den Teilelementen 12.1 und 12.2 sowie
zwischen den Trägerelementen 4 stellen
sicher, dass es im Betrieb der Leuchteinheit 1 auf Grund
der thermischen Ausdehnung der genannten Bauteile nicht zu nennenswerten
Verspannungen kommt, da sich die Bauteile entsprechend frei ausdehnen
können.
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Eine
weitere Funktion der Verbindungselemente 13 und 14 kann
bei anderen Varianten der erfindungsgemäßen Leuchteinheit darin liegen,
in der oben dargestellten Weise Parallel- und/oder Reihenschaltungen
zwischen Baugruppen in Reihe geschalteter Glühlämpchen zu realisieren, indem
die Verbindungselemente 13 und 14 als stromführende Leiter zur
entsprechenden Verschaltung dieser Baugruppen genutzt werden.
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Wie
den 1 und 2 zu entnehmen ist, weisen die
Trägerelemente 4 an
ihren Stirnseiten jeweils Aufnahmekanäle 17 auf, die zum
Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen den Anschlusselementen 7 und
den Anschlussmitteln 9 bzw. 10 dienen. Der Aufnahmekanal 17 ist
dabei so ausgebildet, dass er zunächst radial entlang der Stirnseite
des Trägerelements 4 verläuft und
dann abknickt, wobei er entlang einer an der Unterseite des Trägerelements 4 angeordneten
Nut 18 verläuft,
die zur Aufnahme des Stifts 9 dient, welcher die elektrische
Verbindung zwischen zwei aneinander angrenzenden Glühlämpchen 3 bildet.
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Der
Stift 9 weist gegenüber
der Nut 18, in deren Bereich das Trägerelement 4 eine
gewisse Elastizität
aufweist, ein gewisses Übermaß auf, sodass der
Stift 9 durch Klemmkräfte
in seiner Position gehalten wird. Die Abmessungen des Aufnahmekanals 17 sind
im Bereich der Nut 18 weiterhin so gewählt, dass das in den Aufnahmekanal 17 eingeführte Anschlusselement 7 in
die Nut 18 hineinragt. Die Nut 18 ist weiterhin
so gestaltet, dass der Stift 9 durch die Klemmkräfte gegen
das in den Aufnahmekanal 17 eingeführte Anschlusselement 7 gedrückt wird,
um die elektrische Verbindung zwischen dem Anschlusselement 7 und
dem Stift 9 sicherzustellen.
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Die
Trägerelemente 4 weisen
weiterhin an ihren Stirnseiten Aufnahmekanäle 19 und 20 auf,
die in derselben Weise wie der Aufnahmekanal 17 gestaltet
sind und bei anderen Varianten der erfindungsgemäßen Leuchteinheit zur Herstellung
einer elektrischen Verbindung zwischen dem Anschlusselement 7 und
dem Verbindungselement 13 bzw. 14 dienen können, um
in der oben dargestellten Weise Parallel- und/oder Reihenschaltungen zwischen
Baugruppen in Reihe geschalteter Glühlämpchen zu realisieren.
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Wie 2 weiterhin
zu entnehmen ist, weist das Trägerelement 4 weiterhin
einen an den beiden Teilelementen 12.1 und 12.2 ausgebildeten
Reflektor 21 auf, der so gestaltet ist, dass die Wendel 6 des Glühlämpchens 3 im
Bereich der Fokuslinie des Reflektors 21 angeordnet ist.
Unter dem Begriff Fokuslinie soll dabei die Verbindungslinie der
lokalen Brennpunkte des Reflektors 21 in Längsrichtung
des Trägerelements 4 verstanden
werden.
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Da
die erfindungsgemäße Leuchteinheit 1 in der
Regel für
Anwendungen eingesetzt wird, in denen Licht in einer bestimmten
Raumrichtung abgestrahlt werden soll, wird durch den Reflektor 21 zum einen
die Lichtausbeute der Leuchteinheit 1 wesentlich heraufgesetzt.
Ein weiterer positiver Effekt des Reflektors 21 liegt in
der Tatsache, dass sich die thermischen Belastungen des Trägerelements 4 auf Grund
der Reflexion der Strahlung reduzieren.
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Es
versteht sich im Übrigen,
dass bei den oben geschilderten Varianten mit zwischen den Teilelementen
des Trägerelements
angeordneten Zwischenelementen auch an diesen Zwischenelementen
ein entsprechender Teil eines solchen Reflektors ausgebildet sein
kann.
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Die
Teilelemente 12.1 und 12.2 des Trägerelements 4 sind
aus einem hoch reflektierenden Kunststoff gefertigt, wodurch zum
einen eine wirksame Reflexion im Bereich des Reflektors 21 sichergestellt
ist und zum anderen in einfacher Weise die für die geschilderten Klemmverbindungen
erforderliche Elastizität
des jeweiligen Abschnitts des Trägerelements 4 gewährleistet
ist. Weiterhin lassen sich die Teilelemente 12.1 und 12.2 relativ
einfach und wirtschaftlich aus einem solchen Kunststoff fertigen.
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Wie 4 zu
entnehmen ist, umgreift die von dem Halteabschnitt 12.4 gebildete
Halterung das Glühlämpchen 3 nach
Art einer Klammer mit einem Umgriffwinkel von mehr als 180°, sodass
das Glühlämpchen 3 in
Radialrichtung zuverlässig
in seiner Position gehalten wird. Um ein einfaches Einführen des
Glühlämpchens 3 in
das Trägerelement 4 zu
ermöglichen,
können
die Wangen 22 und 23 auf Grund ihrer Elastizität in Richtung
der Pfeile 24 bzw. 25 federn.
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Wie
dieser Figur weiterhin zu entnehmen ist, stützt sich das Trägerelement 4 auf
seine Unterseite und an seinen beiden Längsseiten an dem Rohr 2 ab, wodurch
ein störendes
starkes Klappern der Bauteile im Rohr 2 vermieden ist.
Zur seitlichen Abstützung sind
an dem Trägerelement 4 lamellenartige
Fortsätze 26 und 27 angeformt,
die sich über
die gesamte Länge
des jeweiligen Teilelements erstrecken. Diese Fortsätze 26 und 27 sind
ebenfalls federnd ausgebildet, um starke Verspannungen zwischen
den Trägerelementen 4 und
dem Rohr 2 infolge thermischer Ausdehnung zu vermeiden.