DE3441065A1

DE3441065A1 - Small signalling incandescent lamp for operation on an AC voltage of 220 V

Info

Publication number: DE3441065A1
Application number: DE19843441065
Authority: DE
Inventors: Matthias Dipl.-Ing. 8069 Wolnzach Boeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-09
Filing date: 1984-11-09
Publication date: 1986-05-15

Abstract

In the case of a small signalling incandescent lamp for operation on an AC voltage of 220 V, it is provided in order to create a small incandescent lamp whose lower power limit is less than a conventional 220 V small incandescent lamp, or which offers increased operational reliability with an unchanged power consumption, that the filament (4) be connected in series with a diode (3) which is integrated in the base (2) of the incandescent lamp (1) and have a length which, in comparison with that of an approximately 20 mA filament of a conventional 220 V small incandescent lamp, is shortened to a length of an operating voltage which is less than a conventional small incandescent lamp. <IMAGE>

Description

Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Signal-Kleinglühlampe für den Betrieb an 220V Wechselspannung. The invention relates to a signal light bulb for the Operation on 220V AC voltage.

Mit Kleinglühlampen sind typischerweise Glühlampen mit Sockel E 10, E 14, BA 9s und BA 15d u.ä. gemeint. With small light bulbs are typically light bulbs with a base E 10, E 14, BA 9s and BA 15d and the like. meant.

Die Leistungsaufnahmen derartiger herkömmlicher Kleinglühlampen liegen im Bereich einiger Watt. Die Obergrenze für die zulässige Leistungsaufnahme bestimmt sich aus der Temperatur, die die Glühlampe an ihrem Sockel oder Glaskolben im Hinblick auf ihre eigene thermische Belastbarkeit und die thermische Belastbarkeit von Fassungen bzw. Lampengehäusen erreichen darf, während sich die Untergrenze für die Leistungsaufnahme aus der maximalen noch brauchbaren Länge des Glühfadens, die mit abnehmender Leistungsaufnahme ja zunimmt, bestimmt. Als in diesem Sinne technisch brauchbar haben sich 220V Kleinglühlampen zwischen 4 und 7 Watt erwiesen. Nur solche 220V Kleinglühlampen werden im wesentlichen hergestellt. The power consumption of such conventional small incandescent lamps are in the range of a few watts. The upper limit for the permissible power consumption is determined from the temperature at which the light bulb is attached to its base or glass bulb on their own thermal load capacity and the thermal load capacity of frames or lamp housings, while the lower limit for the power consumption from the maximum still usable length of the filament, with decreasing power consumption yes increases, definitely. 220V small incandescent lamps have proven to be technically useful in this sense between 4 and 7 watts. Only such 220V small incandescent lamps are essentially used manufactured.

Glühlampen für weniger als 4 W, also für Betriebsströme unter 18 mA, sind aufgrund ihrer Fadenlängen so empfindlich, daß sie nur im erschütterungsfreien Betrieb brauchbar sind. Etwa für Leuchttaster scheiden sie aus, da die vom Schaltmechanismus ausgehenden Beschleunigungskräfte zu einem frühzeitigen Fadenbruch führen würden. Selbst in Pulten oder Tafeln mit Kontrolleuchten ist ihre Verwendung problematisch, weil bereits das Zuklappen eines Pultes oder einer Tür eines Schaltkastens zu einem Fadenbruch führen kann. Andererseits sind Leuchtmelder und Leuchttaster für Kleinsignallampen mit BA 9s Sockel oder dergleichen üblicherweise für eine maximale Leistung von 2,5 bis 3 Watt ausgelegt. Incandescent lamps for less than 4 W, i.e. for operating currents below 18 mA, because of their length of thread, are so sensitive that they can only be used in vibration-free Operation are usable. They are ruled out for illuminated pushbuttons, for example, as those from the switching mechanism outgoing acceleration forces would lead to a premature thread breakage. Their use is problematic even in consoles or boards with indicator lights, because the closing of a desk or a door of a switch box to one Thread breakage. On the other hand, there are indicator lights and illuminated buttons for small signal lamps with BA 9s base or the like usually for a maximum output of 2.5 rated up to 3 watts.

Deshalb scheiden die von der Erschütterungsempfindlichkeit her an sich brauchbaren 220V Kleinglühlampen mit 20 mA Faden (4,4 W) wegen zu großer thermischer Belastung des Lam- pengehäuses aus.That is why they differ in terms of their sensitivity to vibrations usable 220V small incandescent lamps with 20 mA filament (4.4 W) because of excessive thermal Load on the lam pen housing.

Aus diesem Grunde wurden bei einer gegebenen Systembetriebsspannung von 220V Wechselspannung so aufwendige Maßnahmen wie das Vorsehen von Transformatoren für die Signal-Kleinglühlampen getroffen, um Anzeigelämpchen niedriger Nennspannung verwenden zu können. In vielen Fällen mußten solche Transformatoren sogar für jedes Lämpchen einzelh vorgesehen werden. For this reason, for a given system operating voltage of 220V AC voltage, such complex measures as the provision of transformers for the signal light bulbs taken to indicator lights lower rated voltage to be able to use. In many cases such transformers were even needed for each Lamps can be provided individually.

Aus der CH-PS 498 547 ist es bei Halogenlampen etwa für Projektoren oder Photokopiergeräte- unter dem Gesichtspunkt einer erhöhten Lichtausbeute bekannt, jeweils zwei 110V Lampen parallel über mit ihnen in Reihe liegende entsprechend gepolte Dioden an der positiven bzw. negativen Halbwelle einer 220V Wechselspannung zu betreiben. From CH-PS 498 547 it is for halogen lamps for projectors or photocopiers - known from the point of view of increased light output, two 110V lamps in parallel over those in series with them polarized diodes on the positive or negative half-wave of a 220V AC voltage to operate.

Aus der DE-PS 31 25 428 ist es wiederum unter dem Gesichtspunkt größerer Lichtausbeute bekannt, in einer einzigen Glühlampe nebeneinander zwei parallel geschaltete Glühfäden vorzusehen, die über zwei im Sockel integrierte entgegengesetzt gepolte Dioden parallel angesteuert werden. From DE-PS 31 25 428 it is again larger from the point of view Luminous efficiency known, two parallel connected in a single incandescent lamp side by side Provide filaments with opposing polarity via two integrated in the base Diodes are controlled in parallel.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine an 220V Wechselspannung zu betreibende Kleinglühlampe zu schaffen, für welche die Leistungsuntergrenze gegenüber einer herkömmlichen 220V Kleinglühlampe abgesenkt ist bzw. welche bei unveränderter Leistungsaufnahme eine erhöhte Betriebssicherheit bietet. In contrast, the object of the invention is to provide a 220V AC voltage to be operated small incandescent lamp for which the lower power limit opposite a conventional 220V small incandescent lamp is lowered or which is unchanged Power consumption offers increased operational reliability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Signal-Kleinglühlampe gelöst, wie sie in Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved according to the invention by means of a small signal light bulb solved as it is characterized in claim 1. Advantageous further training of the Invention are the subject of the subclaims.

Sieht man vom Spannungsabfall an der Diode einmal ab, so ist der theoretische Idealwert für die verkürzte Fadenlänge ein solcher einer herkömmlichen 156V (220V/ PZ) Lre. Die 156V Lampe zeichnet sich dadurch aus, daß ihre Leistungsaufnahme bei 156V Vollwellenbetrieb die gleiche ist wie bei 220V Halbwellenbetrieb. Bei ihr ändert sich also unter diesem Gesichtspunkt die Fadentemperatur beim Übergang vom 156V Vollwellenbetrieb zum 220V Halbwellenbetrieb nicht. Verkürzt man also den etwa 20 mA Faden (ein 18 mA Faden fällt ebenfalls noch in den Bereich des Brauchbaren) einer herkömmlichen 220V Lampe so, daß auch an 156V nun 20 mA fließen, so ergibt sich eine 156V Lampe verminderter Leistung, die sich beim Übergang zum 220V Halbwellenbetrieb nicht ändert. Auf diese Weise hat man eine an 220V zu betreibende Glühlampe verminderter Leistung, deren Betriebssicherheit dank der kürzeren Fadenlänge nicht nur nicht abgesunken ist, sondern sogar zugenommen hat. Im Sinne einer Minimierung der Leistungsaufnahme kann bei gleichbleibender Betriebssicherheit mit der Fadenlänge auch der Fadenquerschnitt vermindert werden. If you disregard the voltage drop across the diode, it is theoretical ideal value for the shortened thread length such a conventional one 156V (220V / PZ) Lre. The 156V lamp is characterized by the fact that its power consumption at 156V full wave operation is the same as 220V half wave operation. With her changes So from this point of view, the thread temperature at the transition from 156V Full wave operation to 220V half wave operation not. So if you shorten the 20 mA filament (an 18 mA filament also falls within the useful range) one conventional 220V lamp in such a way that 20 mA also flow at 156V, so the result a 156V lamp of reduced power, which is changed when switching to 220V half-wave operation does not change. In this way, a light bulb that can be operated on 220V is reduced Performance, their operational reliability thanks to the shorter thread length not only not has decreased, but has actually increased. In order to minimize power consumption can with constant operational reliability with the thread length also the thread cross-section be reduced.

Umgekehrt ermöglicht die erfindungsgemäße Lampe bei unveränderter Leistungsaufnahme in Bezug zu einer Vollwellenbetriebs lampe eine Maximierung der Betriebssicherheit durch einen vergrößerten Fadenquerschnitt bei reduzierter Fadenlänge. Bei allem weist darüber hinaus die Erfindung durch den Übergang zu Fadenabmessungen,die denjenigen von herkömmlichen Glühlampen geringerer Betriebsspannung als 220V entsprechen, den Weg zu einer unveränderten Farbtemperatur des Glühfadens. Conversely, the lamp according to the invention allows unchanged Power consumption in relation to a full-wave operating lamp to maximize the Operational safety thanks to an enlarged thread cross-section with a reduced thread length. In everything, the invention also has the transition to thread dimensions that correspond to those of conventional incandescent lamps with an operating voltage lower than 220V, the way to an unchanged color temperature of the filament.

Eine solche gleichbleibende Faden- und Farbtemweratur ist beispielsweise nicht gegeben, wenn eine herkömmliche Glühlampe -sei es zur Leistungsverminderung, seiles zur Erhöhung der Lebensdauer - lediglich bei Unterspannung betrieben wird.Such a constant thread and color temperature is for example not given if a conventional incandescent lamp - be it to reduce output, rope to increase the service life - only operated at undervoltage.

Theoretisch ist die gleichbleibende Farbtemperatur des Glühfadens wiederum dann gegeben, wenn die Fadenabmessungen einer herkömmlichen 156V Lampe entsprechen. Da die Temperatur des Glühfadens jedoch nicht nur durch die in ihm umgesetzte elektrische Leistung bestimmt wird, sondern auch durch die Art der Wärmeabfuhr, etwa über die Aufhängung, ergibt sich der gewünschte Erfolg in einem breiteren Bereich von Fadenabmessungen. Außerdem verschiebt der Spannungsabfall an der Diode den theoretischen Wert von 156V zu kleineren Werten. Theoretical is the constant color temperature of the filament again given if the filament dimensions of a conventional 156V lamp correspond. Because the temperature of the filament is not only due to that in it converted electrical power is determined, but also by the type of heat dissipation, about the suspension, results in the desired success in one wider range of thread dimensions. In addition, the voltage drop shifts at the diode the theoretical value of 156V to lower values.

Die erfindungsgemäße Glühlampe bietet die Möglichkeit der in Fig. 3 gezeigten sogenannten Trapezaufhängung des Glühfadens anstelle der ungünstigeren in Fig. 2 gezeigten Dreiecksaufhängung des Glühfadens, die ab einer gewissen Fadenlänge aber praktisch eben unvermeidbar ist. The incandescent lamp according to the invention offers the possibility of the in Fig. 3 shown so-called trapezoidal suspension of the filament instead of the less favorable In Fig. 2 shown triangular suspension of the filament, which from a certain filament length but is practically unavoidable.

Für die im Sockel integrierte Diode wird bevorzugt eine solche mit langsam ansteigender Durchlaßkennlinie verwendet, um den Anlaufstrom bei noch kaltem Glühfaden zu begrenzen. Außerdem soll bevorzugt die Diode bei Fadenkurzschluß zum Schutz der Ansteuerschaltung wie eine Sicherung durchbrennen. For the diode integrated in the base, one with is preferred slowly increasing forward characteristic is used to reduce the starting current when it is still cold Limit filament. In addition, the diode should preferably be used in the event of a thread short circuit Blowing the protection of the control circuit like a fuse.

Die beigefügte Zeichnung zeigt in Fig. 1 schematisch eine Signal-Kleinglühlampe mit im Sockel integrierter Diode, Fig. 2 die Aufhängung des Glühfadens bei einer herkömmlichen Signal-Kleinglühlampe für 220V, Fig. 3 die Aufhängung des Glühfadens bei einer Signal-Kleinglühlampe für 220V Wechselspannung mit im Sockel integrierter Diode gemäß der Erfindung, Fig. 4 die Abwicklung des Glühfadens der Signal-Kleinglühlampe gemäß Fig. 2, und Fig. 5 die Abwicklung des Glühfadens der Signal-Kleinglühlampe gemäß Fig. 3. The accompanying drawing shows schematically in Fig. 1 a signal small light bulb with a diode integrated in the base, FIG. 2 shows the suspension of the filament in a conventional signal light bulb for 220V, Fig. 3 the suspension of the filament with a small signal light bulb for 220V AC voltage with integrated in the base Diode according to the invention, FIG. 4 shows the development of the filament of the signal small incandescent lamp according to FIG. 2, and FIG. 5 shows the development of the filament of the signal light bulb according to FIG. 3.

Fig. 1 zeigt eine insgesamt mit 1 bezeichnete Signal-Kleinglühlampe mit Miniatursockel 2 (BA 9s), in dem eine mit ihrem Schaltsymbol dargestellte Diode 3 integriert ist. Mit dieser Diode 3 liegt der ebenfalls schematisch dargestellte Glühfaden 4 in Reihe, so daß dieser bei bestimmungsgemäßem Einsatz der Kleinglühlampe an 220V Wechselspannung jeweils nur mit einer Halbwelle beaufschlagt wird. Bei streng exakter Betrachtungsweise ist dabei jedoch noch zu berücksichtigen, daß auch in Durchlaßrichtung der Spannungsabfall an der Diode nicht null ist, so daß die Beaufschlagung des Glühfadens auch mit der Durchlaßhalbwelle nicht vollständig ist. Fig. 1 shows a generally designated 1 signal small light bulb with miniature base 2 (BA 9s), in which a diode represented by its circuit symbol 3 is integrated. With this diode 3 is also shown schematically Filament 4 in series, so that this when used as intended mission of the small incandescent lamp on 220V alternating voltage only applied one half-wave will. In the case of a strictly exact approach, however, it must still be taken into account that the voltage drop across the diode is also not zero in the forward direction, so that the application of the filament with the transmission half-wave is not complete is.

Fig. 2 zeigt die tatsächliche Aufhängung des Glühfadens 4 bei einer herkömmlichen 220V Signal-Kleinglühlampe . Es liegt eine sogenannte Dreiecksaufhängung vor, bei der der Glühfaden im Zick-Zack durch Ösen in oberen Aufhängungsbügeln 5 und unteren Aufhängungsbügeln 6 verläuft. Die große Länge des Fadens verbunden mit seinen durch die Richtungsänderungen bedingten scharfen Abknickungen in den Aufhängungsösen begründet eine erheblich Bruchgefahr und Berührungsgefahr benachbarter Fadenstrecken bei Erschütterungen. Fig. 2 shows the actual suspension of the filament 4 in a conventional 220V signal light bulb. There is a so-called triangular suspension in which the filament zigzag through eyelets in upper suspension brackets 5 and lower suspension brackets 6 runs. The great length of the thread associated with its sharp kinks in the suspension eyelets caused by the changes in direction creates a considerable risk of breakage and the risk of contact with adjacent thread stretches in the event of vibrations.

Fig. 3 zeigt die tatsächliche Aufhängung des Glühfadens 4 zwischen oberen Bügeln 5 und unteren Bügeln 6 bei einer Dioden-Kleinglühlampe für den Betrieb an 220V Wechselspannung. Fig. 3 shows the actual suspension of the filament 4 between upper bracket 5 and lower bracket 6 for a small diode light bulb for operation to 220V AC voltage.

Die Länge des Glühfadens 4, für den eine sogenannte Trapezaufhängung gewählt ist, ist erheblich verkürzt, was verbunden auch mit der geringeren Zahl von Aufhängungspunkten und geringeren Umlenkung des Glühfadens in den Aufhängungspunkten die erwähnte Bruchgefahr und Berührungsgefahr stark vermindert.The length of the filament 4, for which a so-called trapezoidal suspension is selected is considerably shortened, which is also connected with the lower number suspension points and less deflection of the filament in the suspension points the mentioned risk of breakage and contact is greatly reduced.

Fig. 4 zeigt die Abwicklung des herkömmlichen Glühfadens der Lampe gemäß Fig. 2, Fig. 5 die Abwicklung des Glühfadens der Lampe gemäß Fig. 3. Die Länge des Glühfadens gemäß Fig. 5 beträgt etwa 70% derjenigen gemäß Fig. 4. Fig. 4 shows the development of the conventional filament of the lamp according to FIG. 2, FIG. 5 shows the development of the filament of the lamp according to FIG. 3. The length of the filament according to FIG. 5 is approximately 70% of that according to FIG. 4.

Als Diode 3 wird vorzugsweise eine Diode mit langsam ansteigender Durchlaßkennlinie, also eine "schlechte" Diode, verwendet, weil dadurch der sonst überhöhte Anlaufstrom bei noch kaltem Glühfaden 4 begrenzt wird. The diode 3 is preferably a diode with a slowly increasing Forward characteristic, i.e. a "bad" diode, is used because it would otherwise excessive starting current is limited when the filament 4 is still cold.

Außerdem ist bevorzugt die Diode so dimensioniert, daß sie bei Fadenkurzschluß, wenn also durch Lufteinbruch in den Lampenkolben ein Lichtbogen entsteht, wie eine Schmelzsicherung durchbrennt. Dies schützt die Ansteuerschaltung der Lampe vor Zerstörung und man gewinnt damit in der Diodenlampe ein Sicherungselement, das gleichzeitig mit der defekten Lampe, also ohne zusätzlichen Arbeitsgang, ausgetauscht wird. In addition, the diode is preferably dimensioned in such a way that, in the event of a thread short circuit, So if air penetrates into the lamp bulb and an arc occurs, like a The fuse blows. This protects the control circuit of the lamp from being destroyed and you win a fuse element in the diode lamp, which at the same time is replaced with the defective lamp, i.e. without any additional work.

Claims

Small signal light bulb for operation on 220V AC voltage. Patent claims (2i. Small signal light bulb for operation on 220V AC voltage, thereby g e it is not indicated that the filament (4) is connected to one in the base (2) of the incandescent lamp (1) integrated diode (3) is connected in series and has a length which compared to that of a 20 mA filament from a conventional 220V small incandescent lamp on such a conventional small incandescent lamp with lower operating voltage is shortened.

2. Signal small incandescent lamp according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the length of the filament (4) is that of the filament of a conventional Small lamp for an operating voltage between 140V and 170V.

3. Signal small incandescent lamp according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the length of the filament (4) is that of the filament of a conventional Small incandescent lamp for an operating voltage between 150V and 160V.

4. signal small incandescent lamp according to claim 1, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the length of the filament (4) is that of the filament of a conventional Small incandescent lamp for an operating voltage of about 156V.

5. Signal small incandescent lamp according to one of the preceding claims, characterized it is not noted that the filament (4) is suspended in a trapezoidal suspension is.

6. Signal small incandescent lamp according to one of the preceding claims, characterized it is noted that a diode (3) with slowly increasing differential Resistance is used for the transmission characteristic.

7. Signal small incandescent lamp according to one of the preceding claims, characterized it is noted that a diode (3) is used, which in the event of a short circuit of the filament (4) burns out like a fuse.