DE102006052951A1

DE102006052951A1 - Halogenglühlampe

Info

Publication number: DE102006052951A1
Application number: DE200610052951
Authority: DE
Inventors: Frank Auer; Gerhard Behr; Peter Helbig; Christian Seichter; Klaus Wittmann; Sascha Dr. Zelt
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2008-05-15
Also published as: WO2008055943A2; WO2008055943A3; TW200832498A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Halogenglühlampe mit zwei, innerhalb eines Lampengefäßes (10) angeordneten Glühfäden (21, 22), wobei ein erster Glühfaden (21) für den Betrieb mit einer höheren elktrischen Leistung als der zweite Glühfaden (22) ausgelegt ist, und die Glühfäden (21, 22) derart konstruiert sind, dass der zweite Glühfaden (22) während des Betriebs eine kleinere Leuchtdichte generiert als der erste Glühfaden (21). Der erste Glühfaden dient vorzugsweise als Fernlichtglühfaden und der zweite Glühfaden zur Erzeugung eines Tagfahrlichts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halogenglühlampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
I. Stand der Technik
Eine derartige Halogenglühlampe ist beispielsweise in der EP 1 667 205 A2 offenbart. Diese Offenlegungsschrift beschreibt eine Halogenglühlampe mit zwei von einem Lampengefäß umschlossenen Glühfäden, die für unterschiedliche elektrische Leistungen ausgelegt sind. Der erste, für eine höhere elektrische Leistung ausgelegte Glühfaden dient beim Einsatz der Lampe in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung des Fernlichts, während der zweite, für eine geringere elektrische Leistung ausgelegte Glühfaden zur Erzeugung eines Tagfahrlichts vorgesehen ist.
II. Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Halogenglühlampe bereitzustellen, die bei einem Einsatz in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer während des Betriebs im Tagfahrlichtmodus keine Blendung des Gegenverkehrs verursacht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Halogenglühlampe besitzt zwei, innerhalb eines Lampengefäßes angeordnete Glühfäden, wobei ein erster Glühfaden für den Betrieb mit einer höheren elektrischen Leistung als der zweite Glühfaden ausgelegt ist und die Glühfäden derart konstruiert sind, dass der zweite Glühfaden während des Betriebs eine kleinere Leuchtdichte generiert als der erste Glühfaden erzeugt. Da der zweite, für eine geringere elektrische Leistung ausgelegte Glühfaden, der beim Einsatz der erfindungsgemäßen Halogenglühlampe in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer für die Erzeugung des Tagfahrlichts vorgesehen ist, eine geringere Leuchtdichte erzeugt als der erste, beispielsweise zur Erzeugung des Fernlichts dienende Glühfaden, dessen Leuchtdichte der einer Standardfernlichtlampe entspricht, wird eine Blendung des Gegenverkehrs durch das von der zweiten Glühwendel generierte Licht vermieden.
Während zur Realisierung einer guten Fernlichtfunktion für den ersten Glühfaden eine hohe Leuchtdichte wünschenswert ist, ist die Leuchtdichte des zweiten Glühfadens zur Realisierung des Tagfahrlichts bei gleicher Betriebsspannung der Glühfäden vorteilhafterweise um den Faktor 2 bis 3,75 geringer als die Leuchtdichte des ersten Glühfadens, um eine Blendung des Gegenverkehrs durch das Tagfahrlicht zu vermeiden. Die Leuchtdichte des ersten Glühfadens der erfindungsgemäßen Halogenglühlampe liegt vorzugsweise im Bereich von 2,3·10⁷ cd/m² bis 3,4·10⁷ cd/m², während die Leuchtdichte des zweiten Glühfadens aus den vorgenannten Gründen vorteilhafterweise im Bereich von 0,6·10⁷ cd/m² bis 1,7·10⁷ cd/m² liegt.
Vorteilhafterweise ist zumindest der zweite Glühfaden als einfach gewendelte Glühwendel ausgebildet und besitzt einen Steigungsfaktor (d.h. Steigung geteilt durch Wendeldrahtdurchmesser) im Bereich von größer oder gleich 1,65 und kleiner oder gleich 2,0. Mittels einer einfach gewendelten Glühwendel kann eine homogenere Lichtverteilung erreicht werden als beispielsweise mittels einer doppelt gewendelten Glühwendel. Dadurch, dass der Steigungsfaktor des als Einfachwendel ausgebildeten zweiten Glühfadens einen vergleichsweise großen Wert im Bereich von 1,65 bis 2,0 besitzt, kann auf einfache Weise die Leuchtdichte des zweiten Glühfadens niedrig gehalten werden, da ein vergleichsweise großer Steigungsfaktor einen vergleichsweise großen Abstand zwischen den einzelnen Windungen der Glühwendel bedeutet. Die Grenzen des vorgenannten Bereichs für den Steigungsfaktor der zweiten Glühwendel ergeben sich aus weiteren Randbedingungen für die Konstruktion des zweiten Glühfadens, wie zum Beispiel die gewünschte elektrische Leistung des zweiten Glühfadens und die Höhe der Betriebsspannung. Zusätzlich können auch der Außendurchmesser und die Länge des Einfachgewickels des zweiten Glühfadens vergrößert werden, so dass die vom Scheinwerferreflektor projizierte Wendelfläche entsprechend größer ist. Allerdings sind hier durch die Konstruktion des Reflektors enge Grenzen vorgegeben. Insgesamt werden durch die erfindungsgemäße angepasste Ausgestaltung des zweiten Glühfadens, insbesondere durch den größeren Steigungsfaktor des als Einfachwendel ausgebildeten Glühfadens, eine niedrigere Leuchtdichte, eine homogenere Lichtverteilung und eine bessere Sichtbarkeit der Tagfahrlichtfunktion aus verschiedenen Blickwinkeln erreicht. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich eine Verlängerung der Lebensdauer der zweiten Glühwendel, da ein größerer Steigungsfaktor einen größeren Abstand zwischen den einzelnen Windungen der Glühwendel und damit eine geringere Belastung sowie Wolframabdampfung bedeuten.
Vorzugsweise sind beide Glühfäden als einfach gewendelte Glühwendeln ausgebildet, um auch für die Fernlichtfunktion mittels des ersten Glühfadens eine homogene Lichtverteilung zu erreichen. Der erste Glühfaden besitzt aber einen kleineren Steigungsfaktor als die zweite Glühwendel und dementsprechend auch eine höhere Leuchtdichte. Insbesondere ist der Steigungsfaktor des ersten, für die Fernlichtfunktion verwendeten Glühfadens kleiner als 1,65, um eine hohe Leuchtdichte für die Fernlichtfunktion zu gewährleisten.
Um eine möglichst kleine Wolframabdampfrate bei beiden Glühfäden zu gewährleisten, ist der Innenraum des Lampengefäßes der erfindungsgemäßen Halogenglühlampe vorteilhafterweise mit einem Füllgas gefüllt, das ein Edelgas oder ein Edelgasgemisch, vorzugsweise aus einem oder mehreren der Edelgase Xenon, Krypton und Argon, enthält und einen Kaltfülldruck (das heißt, bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius) im Bereich von 3 bar bis 18 bar aufweist.
Der Halogenzusatz zum Füllgas umfasst vorzugsweise einen Anteil im Bereich von 20 ppm bis 450 ppm (parts per million), vorzugsweise in Form von Brom oder bzw. und Chlor, um eine Schwärzung des Lampengefäßes zu verhindern.
III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 Eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Halogenglühlampe
In 1 ist eine erfindungsgemäße Halogenglühlampe für einen Fahrzeugscheinwerfer dargestellt. Diese Halogenglühlampe besitzt ein gläsernes, im wesentlichen zylindrisches Lampengefäß 10, in dessen Innenraum zwei. parallel zur Lampengefäßachse ausgerichtete Glühwendeln 21, 22 angeordnet sind, die zur Erzeugung eines Fernlichts und eines Tagfahrlichts dienen. Die Glühwendeln 21, 22 sind als einfach gewendelte Wolframdrähte ausgebildet. Die Wendelabgänge 211, 212 bzw. 221, 222 der Glühwendeln 21 bzw. 22 sind jeweils mit einer Molybdänfolie umwickelt, die als Schweißhilfe beim Verschweißen der Wendelabgänge 211, 212 bzw. 221, 222 mit Stromzuführungen für die Glühwendeln 21, 22 dient. Ein abgedichtetes Ende 11 des Lampengefäßes 10 ist in einem Lampensockel 30 verankert. Die erste Glühwendel 21 ist teilweise von einer aus Molybdänblech geformten Abblendkappe 4 umgeben. Die Abblendkappe 4 wird von einem ersten Stromzuführungsdraht 51 getragen, der zusammen mit einem zweiten 52 und dritten Stromzuführungsdraht 53 zur Energieversorgung der beiden Glühwendeln 21, 22 dient. Zu diesem Zweck ist ein erster Wendelabgang 211 der ersten Glühwendel 21 durch eine Buckelschweißung mit einer Schweißfahne 41 der Abblendkappe 4 verschweißt und dadurch über die Abblendkappe 4 elektrisch leitend mit dem ersten Stromzuführungsdraht 51 verbunden. Der zweite Wendelabgang 212 der ersten Glühwendel 21 ist mit dem dritten Stromzuführungsdraht 53 verschweißt. Der erste Wendelabgang 221 der zweiten Glühwendel 22 ist ebenfalls mit dem dritten Stromzuführungsdraht 53 verschweißt. Der zweite Wendelabgang 222 der zweiten Glühwendel 22 ist mit dem zweiten Stromzuführungsdraht 52 verschweißt. Die drei Stromzuführungsdrähte 51, 52, 53 bestehen jeweils aus Molybdän und sind zwischen zwei miteinander verschmolzenen Quarzglasstegen 13 fixiert, so dass sie in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Die drei Stromzuführungsdrähte 51, 52, 53 sind durch das abgedichtete Ende 11 des Lampengefäßes 10 hindurchgeführt und jeweils mit einer der drei Kontaktfahnen 61, 62 oder 62 elektrisch leitend verbunden. Die drei Kontaktfahnen 61, 62, 63 ragen seitlich aus dem Lampensockel 30 heraus und bilden die elektrischen Anschlüsse der Halogenglühlampe. Der Lampensockel 30 ist als Metall-Kunststoff-Sockel ausgebildet, der sowohl einen metallischen Sockelabschnitt 31 als auch einen aus Kunststoff bestehenden Sockelabschnitt 32 aufweist. In dem metallischen Sockelabschnitt 31 ist das Lampengefäß 10 verankert und der aus Kunststoff bestehende Sockelabschnitt 32 ist mit den elektrischen Kontakten 61, 62, 63 der Lampe versehen. Zur Montage der Halogenglühlampe in dem Scheinwerferreflektor dienen ein metallischer Federring mit drei Federlaschen 311 und drei Schlüssellaschen 312. Der Rand der Montageöffnung des Reflektors ist nach der Montage der Lampe in dem Scheinwerfer klemmend zwischen den Federlaschen 311 und den Schlüssellaschen 312 angeordnet. Eine Blattfeder 341 dient zur seitlichen Fixierung der Lampe in der Montageöffnung des Scheinwerferreflektors. Sie wirkt senkrecht zur Längserstreckung der Lampe.
Die erste Glühwendel 21 ist als einfach gewendelte Fernlichtglühwendel mit einer nominalen Betriebsspannung von 13,2 V bzw. 28 V und einer elektrischen Leistung im Bereich von ca. 55 W bis 80 W ausgebildet. Die Daten der ersten Glühwendel 21 für eine nominale Betriebsspannung von 13,2 V sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgelistet. Die Leuchtdichte der Fernlichtglühwendel beträgt beim Betrieb mit der nominalen Betriebsspannung ca. 2,9·10⁷ cd/m².
Die zweite Glühwendel 22 ist als einfach gewendelte Tagfahrlichtglühwendel mit einer nominalen Betriebsspannung von 13,2 V bzw. 28 V und einer elektrischen Leistung im Bereich von ca. 17 W bis 22 W ausgebildet. Die Daten der zweiten Glühwendel 22 für eine nominale Betriebsspannung von 13,2 V sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgelistet. Die Leuchtdichte der Tagfahrlichtglühwendel beträgt beim Betrieb mit der nominalen Betriebsspannung ungefähr 0,9·10⁷ cd/m².
Die Steigung ist die Summe aus dem Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen der Glühwendel und der Dicke bzw. dem Durchmesser des Wendeldrahts. Der Steigungsfaktor bezeichnet den Quotienten aus der Steigung und dem Durchmesser des Wendeldrahts. Der Kernfaktor ist der Quotient aus dem Innendurchmessser der Wendel und dem Durchmesser des Wendeldrahts. Tabelle 1: Wendeldaten der Fernlichtglühwendel für eine nominale Betriebsspannung von 13,2 V:

Kernfaktor 4,96

Steigung 240 μm

Steigungsfaktor 1,5

Windungszahl 17,50

Wendellänge 4,40 mm

Außendurchmesser der Wendel 1,12 mm

Tabelle 2: Wendeldaten der Tagfahrlichtglühwendel für eine nominale Betriebsspannung von 13,2 V:

Kernfaktor 7,09

Steigung 150 μm

Steigungsfaktor 1,700

Windungszahl 28,00

Wendellänge 4,2 mm

Außendurchmesser der Wendel 0,79 mm

Claims

Halogenglühlampe mit zwei, innerhalb eines Lampengefäßes (10) angeordneten Glühfäden (21, 22), wobei ein erster Glühfaden (21) für den Betrieb mit einer höheren elektrischen Leistung als der zweite Glühfaden (22) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Glühfäden (21, 22) derart konstruiert sind, dass der zweite Glühfaden (22) während des Betriebs eine kleinere Leuchtdichte generiert als der erste Glühfaden (21).
Halogenglühlampe nach Anspruch 2, wobei das Verhältnis der Leuchtdichte des ersten Glühfadens (21) zur Leuchtdichte des zweiten Glühfadens (22) bei gleicher Betriebsspannung einen Wert im Bereich von 2 bis 3,75 besitzt.
Halogenglühlampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Glühfaden (22) als einfach gewendelte Glühwendel (22) ausgebildet ist und einen Steigungsfaktor im Bereich von größer oder gleich 1,65 und kleiner oder gleich 2,0 besitzt.
Halogenglühlampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Glühfaden (21, 22) als einfach gewendelte Glühwendeln ausgebildet sind und die zweite Glühwendel (22) einen größeren Steigungsfaktor besitzt als die erste Glühwendel (21).
Halogenglühlampe nach Anspruch 4, wobei der Steigungsfaktor der zweiten Glühwendel (22) im Bereich von größer oder gleich 1,65 und kleiner oder gleich 2,0 liegt.
Halogenglühlampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Innenraum des Lampengemßes (10) mit einem Gas gefüllt ist, das ein Edelgas oder ein Edelgasgemisch enthält, und der Kaltfülldruck im Bereich von 3 bar bis 18 bar liegt.
Halogenglühlampe nach Anspruch 6, wobei das Füllgas einen Halogenzusatz aufweist und der Anteil der Halogene am Füllgas im Bereich von 20 ppm bis 450 ppm beträgt.
Halogenglühlampe nach Anspruch 7, wobei die Halogene Brom oder bzw. und Chlor umfassen.