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ERFINDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Lampenfassungen und insbesondere
Hochtemperaturlampenfassungen für
zweiseitig gesockelte Lampen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Zweiseitig
gesockelte Metallhalogenidlichtbogenentladungslampen sind bekannt.
Einige Arten dieser Lampen haben bei der Unterhaltungsbeleuchtung
breite Verwendung gefunden. Eine besondere Version einer derartigen
Lampe ist mit SharXS bezeichnet und wird von Osram Photo-Optic hergestellt.
Lampen dieser Art sind von Osram Sylvania Inc., Danvers, MA 01923,
USA, erhältlich.
Solche Lampen werden in Wattzahlen von 200-1200 geliefert und arbeiten bei recht
hohen Temperaturen. Tatsächlich
liegen typische Betriebstemperaturen im Bereich des Anschlußstücks im Bereich
von 200 bis 300 °C
in Beleuchtungskörpern.
Es ist natürlich
zwingend, daß die
mit diesen Lampen eingesetzten Anschlußstücke auch lange Zeitperioden
bei solchen Temperaturen arbeiten können und weiterhin einen guten
elektrischen Kontakt aufrechterhalten. Eine Art von Fassung für zweiseitig
gesockelte Lampen ist in dem am 22. März 1995 eingereichten
deutschen Gebrauchsmuster
Nr. 295 04 517 U gezeigt und beschrieben. Die Fassung umfaßt ein Paar
beabstandete Keramikkörper,
die elektrische Kontakte in Form eines Clips mit einer einzigen
seitlichen Haltefeder umfassen. Wegen der begrenzten Anzahl von
Kontaktoberflächen
und der einzelnen Haltefeder jedoch kann es zu einem schlechten
elektrischen und mechanischen Kontakt mit der Lampe kommen, insbesondere
nach mehrmaligem Lampeneinsetzen und bei Hochtemperaturbetrieb.
Insbesondere führt
ein Biegen oder ein zu starkes Herunterdrücken der einzelnen Haltefeder
zu einem schlechten oder keinem elektrischen Kontakt und einem Mangel
and Kontaktkraft. Aus
US-B1
6 309 236 ist ein Verbindungsstück für eine Lampe mit einem Keramikgehäuse bekannt, das
eine obere Oberfläche
und eine untere Oberfläche
aufweist und einen in der oberen Oberfläche ausgebildeten Kontaktempfangsbereich
enthält
und wobei ein elektrischer Kontakt in dem Kontaktempfangsbereich
positioniert ist, wobei der elektrische Kontakt eine rechteckige
Basis mit zwei Seiten und zwei gegenüberliegenden Enden aufweist,
wobei sich aufrechte Wände
von den Seiten der Basis erstrecken und ein aufrechter Clip sich
von einem Ende der Basis erstreckt, wobei die aufrechten Wände und der
aufrechte Clip Abschnitte aufweisen, die über die obere Oberfläche des
Keramikgehäuses
vorstehen, um ein Ende einer Lampe darin aufzunehmen. Aus
FR 938 613 ist ein ähnliches
Anschlußstück für eine Lampe
mit einer ergänzenden
Feder bekannt. Die zusätzlichen
Federzungen sind separate Zungen, die an den Seiten des Kontakts
angebracht sind.
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KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, daß sich die Nachteile des Stands
der Technik erübrigen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung von
Verbindungsstücken,
die Hochtemperaturlampenfassungen verbessern.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Reduzierung der Kosten
von Hochtemperaturlampenfassungen.
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Noch
eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Reduzierung der
Komplexität
derartiger Fassungen.
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Diese
Aufgaben werden in einem Aspekt der Erfindung durch ein Anschlußstück für eine Lampe gelöst, das
ein Keramikgehäuse
mit einer oberen Oberfläche
und einer unteren Oberfläche
umfaßt
und mit einem in der oberen Oberfläche ausgebildeten Kontaktaufnahmebereich.
Ein elektrischer Kontakt ist in dem Kontaktaufnahmebereich positioniert,
wobei der elektrischer Kontakt eine rechteckige Basis mit zwei Seiten
und zwei Enden und gegenüberliegenden,
sich von den Seiten der Basis aus erstreckenden aufrechten Wänden aufweist.
Ein aufrechter Clip erstreckt sich von einem Ende der Basis und
die aufrechten Wände
und der aufrechte Clip weisen Abschnitte auf, die sich über die
obere Oberfläche
des Keramikgehäuses
hinaus erstrecken, um darin ein Ende einer Lampe aufzunehmen. Der
elektrische Kontakt ist innerhalb einer ergänzenden Feder mit gegenüber liegenden
Schenkeln montiert, die sich neben den aufrechten Wänden des
Kontakts befinden. Die ergänzende
Feder nimmt die aufrechten Wände
bei Einsetzen einer Lampe in Eingriff, um während des Betriebs der Lampe
eine Kontaktkraft aufrechtzuerhalten.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Lampenfassung für eine zweiseitig
gesockelte Lampe vorgesehen, wobei die Lampenfassung gegenüberliegende
Anschlußstücke wie
oben beschrieben aufweist. Die gegenüberliegenden Anschlußstücke sind
durch einen gegebenen Abstand getrennt und an einer Verbindungsstange
angebracht.
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Das
Kontaktdesign verbessert die Steck- und Haltekraft, was zu einem
besseren Einstecken und Halten der Lampe, einem niedrigeren Kontaktwiderstand
und einer niedrigeren Kontakttemperatur führt. Die niedrigere Steckkraft
führt zu
weniger Beanspruchung an der Lampe während der Installation. Die
verbesserte Haltekraft während
des Lampenbetriebs führt
zu einer längeren
Lebensdauer und einer besseren langfristigen Leistung nach mehreren
Lampeninstallationen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Lampenfassung und
von Anschlußstücken gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist
eine Perspektive der zusammengebauten Lampenfassung; und
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3 ist
eine schematische Seitenansicht einer mit der Fassung verwendbaren
Lampe.
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4 ist
eine grafische Darstellung, die den Kontaktwiderstand einer Lampenfassung
der vorliegenden Erfindung mit der einer Lampenfassung nach dem
Stand der Technik als Funktion der Betriebszeit vergleicht.
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5 ist
eine grafische Darstellung, die die Kontakttemperatur einer Lampenfassung
der vorliegenden Erfindung mit der einer Lampenfassung nach dem
Stand der Technik als Funktion der Betriebszeit vergleicht.
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6 ist
eine Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsform der ergänzenden
Feder.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung, zusammen mit anderen und weiteren Aufgaben,
Vorteilen und Fähigkeiten
davon, wird auf die folgende Offenbarung und die beigefügten Ansprüche in Verbindung
mit den oben beschriebenen Zeichnungen Bezug genommen.
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Nunmehr
eingehender auf die Zeichnungen Bezug nehmend umfaßt eine
Fassung 5 für
eine Lampe 12 ein Paar gegenüberliegende Anschlußstücke 10.
Die Anschlußstücke 10 enthalten
einstückige Keramikgehäuse 14,
jeweils mit einer oberen Oberfläche 16 und
einer unteren Oberfläche 18,
und einen in der oberen Oberfläche 16 ausgebildeten
Kontaktaufnahmebereich 20. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Keramik ein Steatit. Zu weiteren nützlichen
Keramiken zählen
Cordiorit, Aluminiumoxid und Porzellan. Das einstückige Keramikgehäusedesign
reduziert die Teilezahl sowie das Gesamtgewicht. Ein elektrischer
Kontakt 22 ist in dem Kontaktaufnahmebereich 20 positioniert
und wird durch ein beliebiges geeignetes Mittel wie etwa eine Öse 80 gesichert.
Der elektrische Kontakt 22 weist eine rechteckige Basis 24 und
zwei Seiten 26, 28 und zwei Enden 30, 32 auf,
und ist bevorzugt aus einem Hochtemperaturnickel wie etwa 201-Nickel hergestellt.
Es kann auch wünschenswert
sein, den elektrischen Kontakt mit einer reinen Vernickelung mit
einer Dicke von 2-4 Mikro-Inch bereitzustellen.
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Gegenüberliegende
aufrechte Wände 34, 36 erstrecken
sich von den Seiten 26, 28 der Basis 24 und
ein aufrechter Clip 38 erstreckt sich von einem Ende der
Basis, beispielsweise dem Ende 30. Die aufrechten Wände 34, 36 und
der aufrechte Clip 38 weisen Abschnitte auf, die über die
obere Oberfläche 16 des
Keramikgehäuses 14 vorstehen,
um darin ein Ende 40 der Lampe 12 aufzunehmen.
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Weil
das Ende 40 der Lampe 12 allgemein zylindrig ist,
weisen die gegenüberliegenden
aufrechten Wände 34, 36 gekrümmte Anschlußenden 42 auf, um
die gekrümmte
Oberfläche
aufzunehmen und außerdem
sind die gegenüberliegenden
aufrechten Wände 34, 36 nachgiebig,
um das Ende 40 der Lampe 12 reibungsmäßig in Eingriff
zu nehmen.
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Das
Anschlußende 44 des
aufrechten Clips 38 ist hufeisenförmig, um eine zweite Zone 46,
in der Regel einen Gewindevorsprung, des Endes 40 der Lampe 12 in
Eingriff zu nehmen.
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Um
weiterhin guten elektrischen und mechanischen Kontakt zwischen der
Lampe und den aufrechten Wänden 34 und 36 sicherzustellen,
ist der elektrische Kontakt 22 innerhalb einer ergänzenden Feder 50 montiert.
Die ergänzende
Feder 50 ist im wesentlichen U-förmig, wobei eine Ausbuchtung 52 unter
der rechteckigen Basis 24 des elektrischen Kontakts 22 positioniert
ist, wobei sich ihre gegenüberliegenden
Schenkel 54, 56 neben den aufrechten Wänden 34, 36 befinden.
Die gegenüberliegenden Schenkel 54, 56 der
ergänzenden
Feder 50 nehmen die aufrechten Wände 34, 36 des
Kontakts 22 insbesondere dann in Eingriff, wenn eine Lampe
eingesetzt wird, wobei erhöhte
Zugspannung dorthin bereitgestellt wird. Bevorzugt sollte das Material
der ergänzenden
Feder seine Nachgiebigkeit auf mindestens eine Temperatur von etwa
300-350°C
im wesentlichen beibehalten. Besonders bevorzugt besteht die ergänzende Feder 50 aus
Inconel 718. Die Kontaktstruktur mit der ergänzenden Feder verbessert stark
das Halten der Lampe. Zudem wirken die zusätzlichen Kontaktoberflächen dahingehend,
den elektrischen Widerstand zwischen der Lampe und den Anschlußstücken zu
reduzieren.
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Eine
alternative Ausführungsform
der ergänzenden
Feder 50a ist in 6 gezeigt.
Die gegenüberliegenden
Schenkel 54a, 56a weisen eine in einem Gebiet
neben der Ausbuchtung 52 liegende Kerbe 90 auf.
Durch Einstellen der Größe der Kerben 90 in
der ergänzenden
Feder 50a kann die auf die aufrechten Wände 34, 36 des
Kontakts 22 ausgeübte Kraft
geändert
werden, ohne das Federmaterial selbst zu ändern. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
besteht die ergänzende
Feder aus 0,040 Inch dickem Inconel 718, ist jede Kerbe 0,06 Inch hoch
mal 0,09 Inch tief und sind die gegenüberliegenden Schenkel etwa
0,188 Inch breit.
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Ein
Drahtanschlußstück 60 ist
mit Hilfe einer Schraube oder eines Bolzens 65 an dem aufrechten Clip 38 angebracht
und besteht aus einem Metallblock 62, bevorzugt aus Messing,
und kann vernickelt sein. Durch den Block 62 verlaufen
zwei orthogonale Öffnungen 64, 66;
eine erste der Öffnungen,
beispielsweise 64 zum Aufnehmen der Schraube oder des Bolzens 65 zum
Montieren des Drahtanschlußstücks 60 an
den aufrechten Clip 38. Die zweite der Öffnungen 66 ist ausgebildet,
um einen Draht von einer Stromversorgung aufzunehmen. Bevorzugt
umfaßt
die Öffnung 66 eine
Bohrung durch den Metallblock 62, so daß der Draht von der Stromversorgung von
beiden Seiten des Blocks eingeführt
werden kann.
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Wie
angemerkt umfaßt
die Fassung 5 gegenüberliegende
Anschlußstücke 10,
die durch einen gegebenen Abstand getrennt sind und etwa durch Ösen 23 an
einer Verbindungsstange 70 angebracht sind.
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4 und
5 sind
grafische Darstellungen, die den Kontaktwiderstand und die Kontakttemperatur
der Lampenfassung der vorliegenden Erfindung mit einer Fassung nach
dem Stand der Technik vergleichen, ähnlich der im
Deutschen Gebrauchsmuster Nr. 295
04 517 U beschriebenen. Die Daten wurden erhalten, indem
identische Lampen in den Lampenfassungen, die nicht in Leuchtkörpern installiert
waren, betrieben wurden. Die Daten sind als Funktion der Betriebsdauer
gezeigt. Die Vorteile eines niedrigeren Kontaktwiderstands und einer
niedrigeren Kontakttemperatur für
die Lampenfassung der vorliegenden Erfindung sind offensichtlich.
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Wenngleich
Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, die gegenwärtig als
die bevorzugten angesehen werden, versteht der Fachmann, daß daran
zahlreiche Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich
der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, abzuweichen.