ПАТРОН ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЛАМПЫ

Полезная модель относится к области электротехники, а более конкретно - к устройствам для подсоединения электрических ламп накаливания к электросети.
Известны различные конструкции патронов для электрических ламп (см., например, заявку РФ М 2002106115, H 01 R 33/22, опубл. 2003; ГОСТ 2746.1-88 "ПАТРОНЫ РЕЗЬБОВЫЕ ПЛАСТМАССОВЫЕ СЕРИИ Е14 И Е27. Технические условия" и др.).
Каждый из таких патронов содержит корпус (либо с гладкой наружной поверхностью, либо с резьбой на наружной поверхности для установки абажурного или люстрового реьбового кольца), донышко с отверстием для шнура от электрической сети, устройство фиксации донышка относительно корпуса, металлическую резьбовую гильзу с резьбой Эдисона, неподвижно закрепленную на внутренней поверхности корпуса, центральный и боковой металлические контакты, выполненные с возможностью неподвижного прикрепления разъемным соединением (например, винтового типа) к проводам электрической сети, при этом резьбовая гильза, а также центральный и боковой контакты выполнены взаимодействующими с соответствующими металлическими деталями цоколя электрической лампы.
Такие конструкции патронов, хотя и позволяют с высокой степенью надежности присоединять электролампы к электросети, однако, из-за некоторых конструктивных особенностей данных патронов (формы центрального и бокового контактов с их недостаточной жесткостью и особенностей их фиксации относительно электросети), а также из-за тяжелого температурного режима внутри патрона с включенной электролампой, у патронов такого типа, как показала многолетняя практика их применения, имеет место довольно большая вероятность выхода из строя как центрального и бокового контактов из-за "разбалтывания" соединений с электросетью и плохого электроконтакта с элементами цоколя электролампы,
так и корпуса с донышком из-за их перегрева с последующим разрушением в процессе длительной эксплуатации патронов.
Наиболее близким решением к заявляемому является известная конструкция патрона для электрической лампы по патенту ЕПВ N 1239555, H 01 R 33/22, 2002, содержащего корпус из изоляционного материала, у которого в торце со стороны подводки шнура от электросети имеется прямоугольное основание для установки контактов, донышко из изоляционного материала с отверстием для шнура от электросети, устройство фиксации донышка относительно корпуса, выполненное в виде двух быстроразъемных защелок, металлическую резьбовую гильзу с резьбой Эдисона, неподвижно закрепленную на внутренней поверхности корпуса, центральный и боковой металлические пружинные контакты, выполненные с возможностью неподвижного прикрепления разъемным соединением (например, винтового типа) к проводам (жилам шнура) электросети, причем резьбовая гильза, а также центральный и боковой контакты выполнены взаимодействующими с соответствующими металлическими элементами цоколя электролампы.
Такая конструкция патрона так же, как и вышеупомянутые известные конструкции патронов, хотя и позволяет с высокой степенью надежности присоединять электролампы к электросети, однако, из-за недостаточной жесткости центрального и бокового контактов и надежности их фиксации от перемещений относительно корпуса, а также из-за тяжелого температурного режима внутри патрона с находящейся внутри корпуса и включенной электролампой в то же время допускает довольно большую вероятность как выхода из строя ("выгорания") центрального и бокового контактов из-за плохого электроконтакта с элементами цоколя электролампы, так и перегрева корпуса и донышка с последующим их разрушением в процессе длительной эксплуатации патрона. Кроме этого, конструкция
корпуса в части его основания выбывает трудности при изготовлении корпуса и сборке патрона.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является значительное увеличение срока службы патрона за счет существенного повышения надежности его работы, а также повышение технологичности его конструкции.
Данная задача решается получением от использования предлагаемой полезной модели технического результата, заключающегося в повышении надежности работы основных элементов патрона - корпуса и донышка, а также центрального и бокового контактов, и оптимизации формы корпуса, повышающей технологичность его изготовления.
Указанный результат достигается тем, что в известном патроне для электрической лампы, содержащем корпус из изоляционного материала, у которого в торце со стороны подводки шнура электросети имеется основание для установки контактов, донышко из изоляционного материала с центральным отверстием для шнура электросети, быстроразъемное устройство фиксации донышка относительно корпуса, выполненное в виде двух неподвижно закрепленных на донышке защелок, выполненных взаимодействующими с фиксирующими выступами, размещенными в нишах на боковой стенке корпуса, металлическую резьбовую гильзу с резьбой Эдисона, неподвижно прикрепленную к корпусу, металлические центральный и боковой контакты пружинного типа, выполненные с возможностью неподвижного прикрепления разъемным соединением (например, винтового типа) к жилам шнура электросети, причем резьбовая гильза, а также центральный и боковой контакты выполнены взаимодействующими с соответствующими металлическими элементами цоколя электрической лампы,
во-первых, основание корпуса выполнено крестообразной формы,
во-вторых, центральный контакт имеет два плоских участка, один
из которых выполнен в виде первого прямоугольного вертикального хвостовика, в котором по его оси сверху вниз выполнены: первое отверстие для прикрепления центрального контакта к первой жиле шнура электросети и первый упор в виде полусферического выступа, выполненный взаимодействующем со стенкой первого отверстия в крестообразном основании корпуса, а другой участок выполнен в виде прямоугольного наклонного рабочего элемента, неподвижно скрепленного с первым хвостовиком, отогнутого от вертикали в сторону расположения выпуклости первого упора и оси патрона и выполненного взаимодействующим с центральным элементом цоколя электрической лампы,
в-третьих, боковой контакт также имеет два участка, один из которых выполнен в виде второго плоского прямоугольного вертикального хвостовика, на котором по его оси сверху вниз выполнены: второе отверстие для прикрепления бокового контакта ко второй жиле шнура электросети и второй упор в виде полусферического выступа, выполненный взаимодействующим со стенкой второго отверстия в крестообразном основании корпуса, а другой участок выполнен в виде вертикального рабочего элемента П-образной формы в плане с вогнутыми \ /-образными в сечении выступающими элементами с отбортовками на концах выступающих элементов, выполненными взаимодействующими с резьбовым элементом цоколя электрической лампы, причем края выступающих элементов приподняты над плоскостью, проходящей по одной из наружных поверхностей второго хвостовика в ту же сторону, в которую направлены отбортовки концов выступающих элементов, при этом выпуклость второго упора, возвышающаяся над указанной плоскостью, направлена в противоположную сторону,
в-четвертых, во втором варианте исполнения первый хвостовик центрального контакта в нижней части снабжен двумя дополнительными
боковыми прямоугольными фиксирующими выступами,
в-пятых, в стенке донышка под выступающий вверх защелками выполнены два дополнительных вентиляционных отверстия, причем оси симметрии защелок и вентиляционных отверстий расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости, проходящей через оси симметрии центрального и бокового контактов,
в-шестых, оптимальная суммарная площадь сечения вентиляционных отверстий выбирается из следующего соотношения параметров:
где:
- суммарная площадь сечения вентиляционных отверстий;
- площадь поперечного сечения внутренней полости корпуса,
в-седьмых, металлическая резьбовая гильза с резьбой Эдисона прикреплена к корпусу с помощью неподвижно закрепленных на внутренней поверхности корпуса четырех пустотелых (полых) пилонов П-образной формы, при этом металлическая резьбовая гильза неподвижно закреплена на верхних частях пустотелых пилонов.
Особое оригинальное выполнение основных элементов конструкции патрона позволяет значительно повысить эффективность производства и срок службы патронов для электроламп.
Заявляемая полезная модель пояснена чертежами, на которых:
- на Фиг.1 показан общий вид патрона для электрической лампы с гладкой наружной поверхностью корпуса;
- на Фиг.2 показан общий вид корпуса с крестообразным основанием патрона с гладкой наружной поверхностью корпуса а аксонометрии с частичным вырезом;
- на Фиг.3 показан общий вид патрона для электрической лампы с резьбой на наружной поверхности корпуса и с абажурным (люстровым) кольцом;
- на Фиг.4 показан общий вид корпуса с крестообразным основанием патрона с резьбой на наружной поверхности корпуса в аксонометрии с частичным вырезом;
- на Фиг.5 изображен общий вид патрона для электрической лампы с гладкой наружной поверхностью корпуса со снятым донышком и с частичным вырезом для показа внутренних элементов патрона;
- на Фиг.6 изображен общий вид патрона для электрической лампы с резьбой на наружной поверхности корпуса со снятым донышком и с частичным вырезом для показа внутренних элементов патрона;
- на Фиг.7 показан вид спереди на центральный контакт патрона;
- на Фиг.8 показан вид сбоку на центральный контакт патрона;
- на Фиг.9 показан вид спереди на боковой контакт патрона;
- на Фиг.10 изображен вид сбоку на боковой контакт патрона с показом полусферического упора и выступающих элементов с отбортовками на их концах;
- на Фиг.11 показано поперечное сечение выступающих элементов бокового контакта патрона;
- на Фиг.12 показан вид спереди на центральный контакт патрона с дополнительными фиксирующими выступами по бокам;
- на Фиг.13 показан вид сбоку на центральный контакт патрона с дополнительными фиксирующими выступами;
- на Фиг.14 изображен вид спереди на донышко с частичным вырезом для показа центрального отверстия для шнура электросети;
- на Фиг.15 изображен вид сбоку на донышко с частичным вырезом для показа взаимного расположения вентиляционного отверстия и защелки. Предлагаемый патрон для электрической лампы (см. Фиг.1, 2) содержит корпус 1 ив изоляционного материала, у которого в торце со стороны подводки шнура электросети имеется крестообразное основание 2 для установки контактов, донышко 3 из изоляционного материала с центральным отверстием 4 (см. Фиг.14) для шнура электросети (на чертеже не показан), быстроразъемное устройство фиксации донышка 3 относительно корпуса 1, выполненное в виде двух неподвижно закрепленных на донышке 3 Защелок 5 (см. Фиг.1, 14, 16), выполненных взаимодействующими с фиксирующими выступами 6 (см. Фиг.1), размешенными в нишах на боковой стенке корпуса 1, металлическую резьбовую гильзу 7 с резьбой Эдисона (см. Фиг.5), неподвижно прикрепленную к корпусу 1, металлические центральный 8 и боковой 9 контакты пружинного типа (см. Фиг.5, 7, 8, 9, 10), выполненные с возможностью неподвижного прикрепления разъемным соединением 10 (например, винтового типа) к жилам шнура электросети (на чертеже не показаны), причем резьбовая гильза 7, а также центральный 8 и боковой 9 контакты выполнены взаимодействующими с соответствующими металлическими элементами цоколя электрической лампы (на чертеже не показаны).
Центральный контакт 8 (см. Фиг.5, 7, 8) имеет два плоских участка. Один из участков выполнен в виде первого прямоугольного вертикального хвостовика 11, в котором по его оси сверху вниз выполнены: первое отверстие 12 для прикрепления центрального контакта 8 к первой
жиле шнура электросети (на чертеже не показаны) и первый упор 13 в виде полусферического выступа, выполненный взаимодействующим со стенкой первого отверстия 14 в крестообразном основании 2 корпуса 1.
Другой участок выполнен в виде прямоугольного наклонного рабочего элемента 15, неподвижно скрепленного с первым хвостовиком 11, отогнутого от вертикали в сторону расположения выпуклости первого упора 13 и оси патрона (см. Фиг.5) и выполненного взаимодействующим с центральным элементом цоколя электрической лампы (на чертеже не показаны).
Боковой контакт 9 (см. Фиг.5, 9, 10, 11) также имеет два участка. Один из них выполнен в виде второго плоского прямоугольного вертикального хвостовика 16, на котором по его оси сверху вниз выполнены:
второе отверстие 17 для прикрепления бокового контакта 9 ко второй жиле шнура электросети (на чертеже не показаны) и второй упор 18 в виде полусферического выступа, выполненный взаимодействующим со стенкой второго отверстия 19 в крестообразном основании 2 корпуса 1.
Другой участок бокового контакта 9 выполнен в виде вертикального рабочего элемента 20 П-образной формы в плане с вогнутыми \ /-образными в сечении выступающими элементами 21 с отбортовками 22 на концах выступающих элементов 21, выполненными взаимодействующими с резьбовым элементом цоколя электрической лампы (на чертеже не показаны).
Края выступающих элементов 21 приподняты над плоскостью "Н", проходящей по одной из наружных поверхностей второго хвостовика 16 в ту же сторону, в которую направлены отбортовки 22 концов выступающих элементов 21, при этом выпуклость второго упора 18, возвышающаяся над указанной плоскостью "Н", направлена в противоположную сторону.
Для повышения надежности фиксации центрального контакта 8 от вибрационных перемещений относительно корпуса 1, что особенно важно для патронов больших габаритов, первый хвостовик 11 центрального контакта 8 в нижней части может быть снабжен (см. Фиг.12, 13) двумя дополнительными боковыми прямоугольными фиксирующими выступами 23.
Кроме того, в стенке донышка 3 под выступающий вверх защелками 5 выполнены два дополнительных вентиляционных отверстия 24 (см. Фиг.14, 16), при этом оси симметрии защелок 5 и вентиляционных отверстий 24 расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости, проходящей через оси симметрии центрального 8 и бокового 9 контактов.
Вентиляционные отверстия 24 обеспечивают дополнительную вентиляцию внутренней полости патрона и, соответственно, охлаждение деталей патрона в процессе их нагрева горящей электролампой.
Кроме этого, экспериментальным путем было установлено, что оптимальная по обеспечению механической прочности донышка 3 и по достигаемому вентиляционному эффекту суммарная площадь сечения вентиляционных отверстий 24 должна выбираться из следующего соотношения параметров:
где:
- суммарная площадь сечения вентиляционных отверстий;
- площадь поперечного сечения внутренней полости корпуса,
при этом металлическая резьбовая гильза 7 с резьбой Эдисона прикреплена к корпусу 1 с помощью неподвижно закрепленных на внутренней поверхности корпуса 1 четырех пустотелых (полых) пилонов 25 П-образной формы (см. Фиг.2, 4), причем металлическая резьбовая гильза 7
неподвижно закреплена на верхних частях (см. Фиг.5, 6) пустотелых пилонов 24.
Предлагаемые усовершенствования можно применять для любых вариантов конструкций патронов для электрических ламп накаливания - как с гладким корпусом 1 (см. Фиг.1, 2), так и с резьбой 26 на наружной поверхности корпуса 1 (см. Фиг.3, 4) под абажурное (люстровое) резьбовое кольцо 27.
Предлагаемый патрон для электрической лампы эксплуатируется следующим образом.
При сборке патрона сначала на внутренней поверхности корпуса 1 (см. Фиг.5, 6) неподвижно закрепляют металлическую резьбовую гильзу 7 с резьбой Эдисона. Затем в первое 12 и второе 17 отверстия в крестообразном основании 2 корпуса 1 вставляют центральный 8 и боковой 9 контакты и фиксируют их с помощью разъемного соединения 10 (например, винтового типа). После этого защелки 5 донышка 3 вставляют в пазы на наружной поверхности корпуса 1 и перемешают донышко вдоль оси патрона до упора. В таком виде патрон готов к хранению или к транспортировке к месту эксплуатации.
Перед началом эксплуатации донышко 3 отделяют от корпуса 1, расфиксируя защелки 5. Затем через центральное отверстие 4 донышка 3 вставляют шнур от электросети (на чертеже не показан), жилы которого с помощью разъемного соединения 10 соединяют с соответствующими центральным 8 и боковым 9 контактами, после чего донышко 3 надевают на корпус 1 и, продвигая его вдоль оси корпуса, фиксируют его с помощью защелок 5. После этого в патрон вворачивают электролампу до упора, обеспечивая надежный механический и электрический контакт элементов цоколя лампы с центральным 8 и боковым 9 контактами патрона.
В процессе эксплуатации патрона после включения электролампы внутри патрона хотя и поднимается высокая температура, но специальные дополнительные вентиляционные отверстия 23 в донышке 3 обеспечивают облегченный температурный режим внутри патрона, снижая тем самым тепловую нагрузку на детали патрона и продляя им и патрону в целом срок службы.
Использование предлагаемой полезной модели позволяет:
1. Увеличить эффективность эксплуатации патронов для электрических ламп путем обеспечения значительного увеличения срока службы патронов за счет существенного повышения надежности их работы и снижения риска выхода их из строя.
2. Значительно повысить эффективность производства патронов для электрических ламп путем повышения технологичности их конструкции и существенной экономии материала за счет оптимизации формы корпуса, как в части конструкции основания, так и в части мест крепления резьбовой гильзы.