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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung mit einer Entladungslampe
und einem elektronischen Betriebsgerät für die Entladungslampe.
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Stand der Technik
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Im
Lampenbau und in der Leuchtentechnik sind eine Vielzahl von unterschiedlichen
Ausgestaltungen bekannt. Wesentliches Interesse gilt dabei der stetigen
Verkleinerung und kompakten Bauweise derartiger Lampen mit den zugehörigen Sockeln.
Bekannt sind in diesem Zusammenhang auch Lampen, welche ein spiralförmiges bzw.
helixförmiges
Entladungsgefäß aufweisen.
Diese sind gegenwärtig hauptsächlich als
sogenannte CFLi (Compact Fluorescent Lamp with integrated ballast)
bekannt, was bedeutet, dass ein elektronisches Betriebsgerät für die Entladungslampe
in dieser integral angeordnet ist. Die Kontaktierung der vier aus
den Lampenenden hervorspringenden Drahtenden erfolgt in der Regel über eine
Federkontaktierung oder durch Verdrillen mit Kontaktstiften auf
der Platine. Der Anschluss an die Netzspannung erfolgt über einen
standardisierten Sockel.
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Darüber hinaus
sind sogenannte CFLni (Compact Fluorescent Lamp with non integrated
ballast), also Entladungslampen, bei denen das elektronische Betriebsgerät vollständig ex tern
angeordnet ist, bekannt. Derartige Lampen bieten einen erheblichen
Vorteil im Hinblick auf die Anforderung einer kompakten Bauform,
sie erfordern jedoch die Ausbildung von vier Kontaktelementen am
Lampensockel.
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchteneinrichtung
zu schaffen, welche eine Entladungslampe und ein elektronisches
Betriebsgerät
umfasst, wobei in diesem Zusammenhang die Entladungslampe möglichst
kompakt ausgebildet werden soll und darüber hinaus insbesondere eine Reduzierung
der elektrischen Kontaktelemente ermöglicht werden soll.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Leuchteneinrichtung, welche die Merkmale
nach Anspruch 1 aufweist, gelöst.
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Eine
erfindungsgemäße Leuchteneinrichtung
umfasst eine Entladungslampe und ein teilweise extern zur Entladungslampe
angeordnetes elektronisches Betriebsgerät, welches zum Betrieb für die Entladungslampe
vorgesehen ist. Das Betriebsgerät umfasst
eine Schaltungsanordnung mit einer Mehrzahl von elektronischen Bauteilen,
wobei zumindest ein Schaltungsteil der Schaltungsanordnung extern zum
Betriebsgerät
angeordnet ist und in der Entladungslampe angeordnet ist. Die Leuchteneinrichtung wird
somit derart ausgebildet, dass das Betriebsgerät als Ganzes funktionell und
komponententechnisch nicht vollständig separiert von der Entladungslampe und
nicht vollständig
integriert in die Entladungslampe ausgebildet ist. Es ist erfindungsgemäß also vorgesehen,
dass das Betriebsgerät
eine Schaltungsanordnung mit einer Mehrzahl von elektronischen Bauteilen
aufweist, wobei zumindest ein erster Schaltungsteil der Schaltungsanordnung
extern zur Entladungslampe und ein zweiter Schaltungsteil der Schaltungsanordnung
in der Entladungslampe angeordnet ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine
besonders kompakte Ausführung
der Entladungslampe einschließlich
der Lampenfassung und darüber
hinaus kann dadurch gewährleistet
werden, dass bei Entladungslampen, die üblicherweise mit einer Vielzahl
von elektronischen Kontaktstiften ausgebildet sind, eine Reduzierung
dieser elektronischen Kontaktstifte möglich ist.
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Es
können
somit sogenannte CFLni-Lampen realisiert werden, die kompakt aufgebaut
werden können
und somit auch einen Einsatz in sogenannten Consumer-Leuchten gewährleisten.
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Zudem
wird durch die räumliche
Trennung der Entladungslampe von Schaltungsteilen des Betriebsgeräts durch
die Produktentwicklung von temperaturempfindlichen IC (Integrated
Circuit) der Einsatz von diesen erleichtert, sowie die Anforderung
an die Kompaktheit des Betriebsgeräts reduziert, wie dies beispielsweise
bei dimmbaren Lampen vorteilhaft ist.
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Vorzugsweise
ist der zweite Schaltungsteil schaltungstechnisch parallel zur Entladungslampe geschaltet.
Gerade dieses Spezifikum ermöglicht spezielle
Funktionalitäten
des Betriebsgeräts
mit den dafür
erforderlichen Komponenten in die Entladungslampe zu integrieren.
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Vorzugsweise
ist das zweite Schaltungsteil in einem Sockel der Entladungslampe
angeordnet. Auch hier kann somit ein kompakter Aufbau gewährleistet
werden, da ein ohnehin vorhandener Sockel genutzt werden kann, um
darin diesen zweiten Schaltungsteil unterzubringen.
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Vorzugsweise
weist der zweite Schaltungsteil einen Resonanz-Kondensator als elektronisches Bauteil
auf, insbesondere nur den Resonanz-Kondensator, welcher zur Zündung der
Entladungslampe ausgebildet ist und zur Vorheizung beiträgt.
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Bei
dieser Ausführung
kann eine besonders kompakte Realisierung ermöglicht werden, da lediglich
ein einziges Bauteil, das normalerweise dem externen Betriebsgerät zugeordnet
wird, separiert wird und in die Entladungslampe integriert wird.
Die restlichen Komponenten des üblicherweise
aufgebauten Betriebsgeräts
sind extern der Entladungslampe angeordnet. Bei einer Ausführung, bei
der lediglich dieser Resonanz-Kondensator in die Entladungslampe integriert
ist, kann am einfachsten eine Kaltstart-Lampe ausgebildet werden. Bei entsprechend aufwändigerer
Gestaltung des Betriebsgeräts
kann auch eine Warmstartlampe ausgebildet werden.
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In
einer weiteren Ausführung
kann vorgesehen sein, dass der zweite Schaltungsteil als Bauteile zumindest
einen Resonanz-Kondensator und vorzugsweise zusätzlich einen Vorheiz-Kondensator umfasst.
Insbesondere ist der Resonanz-Kondensator in einer in Reihe zu dem
Vorheiz-Kondensator
geschalteten Schaltung angeordnet. Bevorzugt ist der Resonanz-Kondensator
parallel zu einem Widerstand, insbesondere zu einem PTC (Positive
Temperature Coefficient)-Widerstand geschaltet. Durch eine derartige
Realisierung, bei der der zweite Schaltungsteil zumindest die beiden
Kondensatoren und den Widerstand aufweist, kann eine Warmstart-Lampe
realisiert werden. Zum Einen können
hiermit somit Ausführungen
realisiert werden, bei denen Betriebsspannungen zwischen 220 V und
240 V vorliegen. Andererseits kann abhängig von der Dimensionierung
der Bauteile auch eine „Mittel-Volt-Version” realisiert
werden, bei der Spannungen zwischen 100 V und 120 V anliegen.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass bei der Ausführung mit lediglich dem Resonanz-Kondensator
im zweiten Schaltungsteil eine optimale Abstimmung zwischen diesem
Resonanz-Kondensator
und den Lampenwendeln bzw. Elektroden der Entladungslampe erfolgt,
um eine optimale Vorheizung und Zündung gewährleisten zu können. Vorzugsweise
weist die Entladungslampe zwei elektrische Kontaktstifte auf, welche
sich aus dem Sockel nach außen
erstrecken. Insbesondere weist die Entladungslampe lediglich zwei
elektrische Kontaktstifte auf. Im Vergleich zu herkömmlichen
Entladungslampen in gleicher Bauart, welche zwingend vier elektrische Kontaktstifte
erfordern, ist hiermit somit eine wesentliche Reduzierung dieser
Kontaktstifte ermöglicht. Gerade
durch spezifische Herausnahme von bestimmten Schaltungsteilen aus
dem Betriebsgerät und
Integration in die Entladungslampe kann dies gewährleistet werden.
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Vorzugsweise
weist der Sockel der Entladungslampe eine Bauhöhe kleiner 4 cm, insbesondere
kleiner oder gleich 3,5 cm, auf. Insbesondere ist vorgesehen, dass
die Bauhöhe
des Sockels vom unteren Teil des Entladungsgefäßes gemessen kleiner oder gleich
2,5 cm ist. Der Sockel der Entladungslampe kann dadurch äußerst kompakt
ausgebildet werden, was auch im Hinblick auf die kompakte Bauart
der gesamten Lampe vorteilhaft ist. Besonders bevorzugt erweist
es sich, wenn der Sockel ein G28d-Sockel ist.
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Vorzugsweise
weist die Leuchteinrichtung eine Fassung zum Aufnehmen eines Sockels
der Entladungslampe auf, welche eine Bauhöhe kleiner 2,5 cm, insbesondere
kleiner oder gleich 2 cm, aufweist. Durch diese Ausgestaltung kann
das Gesamtsystem aus Entladungslampe und Fassung sehr kompakt aufgebaut
werden. Besonders bevorzugt erweist es sich, wenn auch die Fassung
entsprechend der G28d Norm ausgebildet ist.
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Vorzugsweise
weisen die Fassung und der Sockel der Entladungslampe mechanische
Kodierungen auf. Dies können
beispielsweise Stifte, Stege, Kulissen und entsprechend komplementäre Elemente
sein. Durch eine derartige Kodierung kann erreicht werden, dass
nur technisch zueinander abgestimmte Baureihen zusammengefügt werden,
was im Hinblick auf die Betriebsfunktionalität vorteilhaft ist. Falsche Fassungen
und die Verbindung mit nicht geeigneten oder weniger geeigneten
externen Betriebsgeräten können dadurch
vermieden werden. Das Betriebsverhalten kann somit jederzeit abgestimmt
und funktionsoptimiert gewährleistet
werden.
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Vorzugsweise
ist ein Entladungsgefäß der Entladungslampe
zumindest bereichsweise helixförmig
ausgebildet. Dies ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung
im Hinblick auf die Aufteilung des Betriebsgeräts einerseits in einen in die
Entladungslampe integrierten Schaltungsteil und andererseits in
einen extern zur Entladungslampe angeordneten Schaltungsteil. Gerade
in Verbindung mit der Realisierung von nur zwei elektronischen Kontaktstiften kann
durch diese spezifische Ausgestaltung ermöglicht werden, dass eine äußerst kompakte
Bauform realisiert ist.
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Vorzugsweise
ist die Fassung zur Aufnahme eines Sockels der Entladungslampe auch
als G28d-Fassung ausgebildet. Insbesondere ist die mechanische Verbindung
zwischen der Fassung und dem Sockel der Entladungslampe als Bajonettverbindung
ausgebildet. Gerade die Realisierung einer G28d Fassung mit zwei
Kontakten zur Verbindung mit einer Entladungslampe mit zwei Kontaktstiften und
einem helixförmigen
Entladungsgefäß kann dadurch
realisiert werden.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der erste Schaltungsteil beabstandet
zur Entladungslampe und zur Fassung für die Entladungslampe an einer Leuchte
angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der erste Schaltungsteil
an, in einer Fassung oder direkt unter der Fassung für den Sockel der
Entladungslampe angeordnet ist.
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Des
Weiteren ist vorgesehen, dass in vorteilhafter Weise die Fassung
zur Aufnahme des Sockels der Entladungslampe so ausgebildet ist,
dass sich der Sockel durch eine durchgängige, insbesondere axiale Öffnung der
Fassung erstreckt, insbesondere ist die Fassung ringartig bzw. ringähnlich ausgebildet.
Vorzugsweise erstreckt sich der Sockel der Entladungslampe vollständig durch
die Aussparung in der Fassung, aber nicht über das dem Entladungsgefäß abgewandte
untere Ende der Fassung hinaus.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung
oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den
Figuren und/oder der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der
Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, wie auch
die nachfolgend in der Figurenbeschreibung lediglich in den Figuren
gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der
jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
und in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung
zu verlassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung;
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2 eine
schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung;
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3 eine
perspektivische Darstellung von Teilkomponenten einer Entladungslampe
der Leuchteinrichtungen;
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4 eine
perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Fassung
zur Aufnahme eines Sockels einer Entladungslampe einer der Leuchteinrichtungen;
und
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5 eine
Seitenansicht von Teilkomponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung.
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Bevorzugte Ausführung der
Erfindung
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In
den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
in einer schematischen Darstellung eine Leuchteinrichtung 1 gezeigt,
welche in einer nicht dargestellten Leuchte angeordnet ist.
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Die
Leuchteinrichtung 1 umfasst eine Entladungslampe 2,
welche Lampenwendeln in Form einer ersten Elektrode 3 und
einer zweiten Elektrode 4 umfasst.
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Darüber hinaus
umfasst die Leuchteinrichtung 1 ein elektronisches Betriebsgerät 5,
welches als elektronisches Vorschaltgerät ausgebildet ist. Das elektronische
Betriebsgerät 5 umfasst
eine Schaltungsanordnung mit einem ersten Schaltungsteil 6 und
einem zweiten Schaltungsteil 7. Der erste Schaltungsteil 6 der
Schaltungsanordnung 5 ist extern zur Entladungslampe 2 und
somit außerhalb
und beabstandet zur Entladungslampe 2 angeordnet. Der zweite
Schaltungsteil 7 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel
gemäß 1 lediglich
ein einziges elektronisches Bauteil, nämlich einen Resonanz-Kondensator 8.
Dieser Resonanz-Kondensator 8 ist parallel zur Entladungslampe 2 geschaltet.
Der zweite Schaltungsteil 7 und somit der Resonanz-Kondensator 8 sind
in die Entladungslampe 2 integriert. Dies bedeutet im Ausführungsbeispiel, dass
der Kondensator 8 in einem in 1 nicht
dargestellten Sockel 18 (3) angeordnet
ist. Der erste Schaltungsteil 6 des Betriebsgeräts 5 umfasst
eine Mehrzahl von elektronischen Bauteilen, von denen lediglich
beispielhaft einige mit den Bezugszeichen 9, 10 und 11 gekennzeichnet
sind.
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Die
Leuchteinrichtung 1 umfasst darüber hinaus eine Fassung 12 zur
Aufnahme des Sockels 18 der Entladungslampe 2.
Wie aus der Darstellung in 1 zu entnehmen
ist, ist der erste Schaltungsteil 2 lediglich über zwei
Signalleitungen 13 und 14 mit der Fassung 12 verbunden.
Darüber
hinaus sind auch lediglich zwei Signalleitungen von der Fassung 12 zur Entladungslampe 2 ausgebildet.
Im Ausführungsbeispiel
ist die Entladungslampe 2 mit einem helixförmigen Entladungsgefäß ausgebildet
und weist lediglich zwei elektrische Kontaktstifte 19 und 20 (3)
auf. In 1 ist eine Leuchteinrichtung 1 realisiert,
bei der im einfachsten Fall eine Kaltstart-Lampe ausgebildet ist.
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In 2 ist
in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Leuchteinrichtung 1 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung
ist im Unterschied zur Realisierung in 1 vorgesehen, dass
der zweite Schaltungsteil 7, welcher parallel zur Entladungslampe 2 geschaltet
ist, neben einem Vorheiz-Kondensator 16 eine dazu in Reihe
geschaltete Schaltung 15 aufweist. Diese Schaltung 15 ist
als Parallelschaltung ausgebildet und weist einen Resonanz-Kondensator 8 und
einen parallel dazu geschalteten PTC-Widerstand 17 auf.
Durch diese Ausführung
in 2 kann eine Warmstart-Lampe realisiert werden.
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Zur
Realisierung einer Mittel-Volt-Lampe ist zusätzlich zu der Ausgestaltung
in 1 oder 2 ein weiterer Kondensator vorgesehen,
welcher parallel zu der Elektrode 4 geschaltet ist und
noch ein weiterer Kondensator, der zur Elektrode 3 parallel
geschaltet ist. Dies bedeutet, dass jeweils einer der beiden weiteren
Kondensatoren jeweils zwischen die Anschlüsse einer Elektrode 3 bzw. 4 geschaltet
ist.
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In 3 ist
eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Sockels 18 der Entladungslampe 2 gezeigt.
Der Sockel 18 ist als G28d-Sockel ausgebildet. An einem
zylinderförmigen
unteren Sockelteil 23 sind an dessen Umfangsseite mechanische
Kodierungselemente 21, 22 ausgebildet. In dem
Sockel 18, vorzugsweise in dem Sockelteil 23,
ist der zweite Schaltungsteil 7 angeordnet.
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In 4 ist
in einer schematischen perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel
einer Fassung 12 gezeigt, welche als G28d-Fassung ausgebildet
ist. Die Fassung 24 weist eine Bauhöhe h auf, welche kleiner oder
gleich 2 cm ist. Die Fassung 24 ist ringartig ausgebildet
und weist eine mittig zentrale und axial ausgebildete durchgängige Lochöffnung 25 auf.
In diese erstreckt sich das Sockelteil 23 hinein, wobei
dieses insbesondere auch eine Bauhöhe kleiner oder gleich h aufweist.
An der Begrenzungswand 26 sind am oberen Rand komplementäre Kodierungselemente 27 und 28 ausgebildet,
in denen die Kodierungselemente 21 und 22 eingreifen.
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Darüber hinaus
sind Aufnahmebereiche in dem ringförmigen Teil der Fassung 24 ausgebildet, welche
als längliche
Vertiefungen ausgebildet sind. In diesen sind elektrische Kontaktierungen 29 und 30 angeordnet,
in welche die Kontaktstifte 19 und 20 einrasten.
Dies erfolgt ähnlich
einem Bajonettverschluss, so dass der Sockel 18 in die
Fassung eingesteckt wird und dann eine Drehung um die Längsachse
A erfolgt.
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In 5 ist
in einer schematischen Seitenansicht eine Entladungslampe 2 gezeigt,
welche das helixförmige
Entladungsgefäß 31 umfasst.
Darüber hinaus
ist ein zusammengesetzter Zustand der Entladungslampe 2 mit
dem Sockel 18 und der Fassung 24 dargestellt.
Der zweite Schaltungsteil 6 des Betriebsgeräts 5 kann
extern und beabstandet zu der Lampe 2 und der Fassung 24 angeordnet
sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der zweite Schalterteil 6 an
der Fassung 24 angeordnet ist.