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Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe und insbesondere eine Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Technisches Gebiet
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Prinzipiell richtet sich die Erfindung auf eine Isolierung eines Hochspannungsanschlusses zwischen einem Zündtransformator bzw. einer Hochspannung führenden Zufuhr des Brenners einer Entladungslampe und dem Rückleiter bzw. den Elektronikkomponenten der Entladungslampe, vorzugsweise einer Hochdruckentladungslampe mit integrierter Zündeinheit oder Zündeinheit und Vorschaltgerät. Der Begriff Brenner bezeichnet das Entladungsgefäß der Entladungslampe, das im Fall einer Hochdruckentladungslampe üblicherweise von einem Außenkolben umgeben ist.
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Stand der Technik
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Als ein relevanter Stand der Technik sei an dieser Stelle die
WO 2009/138926 A1 genannt. Hieraus ist eine Hochdruckentladungslampe dieser Gattung bekannt, wie sie beispielsweise in dem Frontscheinwerfer eines Kraftfahrzeugs verbaut wird.
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Diese bekannte Hochdruckentladungslampe hat einen Brenner, der an einem Lampengehäuse montiert ist, in welchem ein elektronisches Zündsystem der Hochdrucklampe untergebracht ist. Das Lampengehäuse hat ein oberes Gehäuseteil, in welchem ein nach Außen hin offener Hohlraum ausgeformt ist, in welchen Kontaktstifte des Brenners sowie des elektronischen Zündsystems ragen, welche von Außen über die Öffnung des Hohlraums manuell elektrisch miteinander verbunden werden können.
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Um den Hohlraum isolierend zu verschließen, ist ein Deckel vorgesehen, an dessen einer Flachseite ein stöpselförmiger Vorsprung ausgeformt ist, der bei Aufsetzten des Deckels auf das Lampengehäuse in den Hohlraum eingedrückt wird. Um hierbei eine dichtende Verbindung zwischen Deckel und Gehäuse zu erreichen, ist der Stöpsel von einem Dichtungsring umgeben, der zwischen der Innenwand des Hohlraums und dem Stöpsel eingepresst wird.
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Der Deckel bildet zudem eine Art Kragen um den Stöpsel, der sich flach an der Außenseite des Lampengehäuses im Wesentlichen parallel hierzu unter Ausbildung eines Zwischenspalts ausrichtet. In diesen Zwischenspalt ist ein elektrisch isolierendes Element eingefügt.
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Der Deckel besteht aus einem Kunststoffmaterial, wobei der stöpselförmige Vorsprung bzw. Stopfen mit einer daran angespritzten Elastomerdichtung zur Ausbildung des vorstehend genannten Dichtungsrings versehen ist.
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Obgleich diese bekannte Lösung eine zuverlässige Abdichtung des Hohlraums sowie der darin befindlichen elektrischen Anschlüsse gewährleistet, ist der Zwei-Komponentenspritzguss für den Deckel technisch aufwändig und damit teuer. Auch braucht der Deckel einen Mindesteinbauraum, der den Hohlraum unnötig vergrößert. Schließlich ist die Dichtwirkung auch von der Flächenpressung zwischen Stopfen und Gehäuse sowie von dazwischen befindlichen Verunreinigungen an den Oberflächen beider Bauteile abhängig.
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Darstellung der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Hochspannungsisolation in einer Hochdruckentladungslampe dieser Gattung zu schaffen, die einfacher herstellbar ist. Ein besonderes Ziel ist es, die Isolation möglichst kostengünstig und platzsparend zu gestalten. Auch soll te die Isolation vorzugsweise unabhängig von Flächenpressungen (und damit von Fertigungstoleranzen) und/oder Oberflächenverunreinigungen sein.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Entladungslampe mit einer Hochspannungsisolation, welche die Merkmale gemäß dem Patentanspruch 1 aufweist.
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Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß ist folglich eine Entladungslampe vorgesehen, mit einem Brenner, der an einem Lampengehäuse zur Aufnahme zumindest einer Zündeinheit montiert ist. Elektrische Anschlüsse zwischen Brenner und Zündeinheit sind hierbei über eine Gehäuseöffnung von Außerhalb des Lampengehäuses erreichbar, von denen zumindest ein elektrischer Anschluss mittels eines am Lampengehäuse befestigten Deckels elektrisch isolierend abgeschirmt ist. Der Deckel ist erfindungsgemäß mit dem Lampengehäuse oder einem ausgewählten Teil davon schraubschlüssig verbunden.
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Die Isolation der elektrischen Anschlüsse wird demzufolge über die schraubschlüssige Verbindung erreicht, die dadurch platzsparender ausgeführt sein kann, als die vorstehend beschriebene, bekannte Stopfenlösung. Die erfindungsgemäße Isolation ist unabhängig von einer Flächenpressung zwischen Deckel und Gehäuse und wird auch von eventuellen Oberflächeneinflüssen nicht in ihrer Wirkung beeinträchtigt.
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Gemäß einem Aspekt ist es vorgesehen, dass der Deckel ein Plattenteil hat, an dessen einer Flachseite ein hohler Kegelstumpf angeformt ist, der an seiner inneren oder bzw. und äußeren Mantelfläche zumindest abschnittsweise ein Schraubengewinde aufweist. Das Plattenteil legt sich somit bei Einschrauben des Deckels an das Gehäuse an und dichtet somit die Öffnung zusätzlich ab. Vorzugsweise kann zwischen dem Plattenteil und dem Gehäuse eine Elastomerdichtung eingefügt sein.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das den Brenner aufnehmende Gehäuseteil separat vom einem zumindest die Zündeinheit beherbergenden äußeren Gehäuseteil ausgebildet und in das äußere Gehäuseteil so eingesetzt ist, dass die Zugangsöffnung gegenüber einer Montageöffnung im äußeren Gehäuseteil liegt, durch die der Brenner in das separat ausgebildete Gehäuseteil eingesetzt ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert werden. Diese Figuren zeigen:
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1 einen Längsschnitt einer Hochdruckentladungslampe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
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2 eine Prinzipskizze des Ausführungsbeispiels gemäß der 1,
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3 den Längsschnitt einer abgewandelten Hochdruckentladungslampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
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4 eine Prinzipskizze des Ausführungsbeispiels gemäß der 3.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Gemäß der anliegenden 1 hat eine Hochdruckentladungslampe der Erfindung einen Brenner 1, der auf oder an einem Gehäuse 2 montiert bzw. aufgesetzt ist, in welchem elektronische Komponenten 3 der Hochdruckentladungslampe, insbesondere eine integrierte Zündeinheit oder auch ein Vorschaltgerät untergebracht sind. Der Brenner 1 besteht aus einem Glaskolben (nicht weiter dargestellt) mit einem darin angeordneten Elektrodenpaar und einem Referenzring 10, der vorzugsweise aus tiefgezogenen Metallblechteilen, die beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden sind, zusammengesetzt ist.
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Vom Brenner 1 ragen in Axialrichtung zum Glaskolben mehrere, vorzugsweise zwei, Kontaktstifte 11, 12 vor, die sich senkrecht zu einer vom Referenzring 10 aufgespannten Ebene, parallel zur Achse des Glaskolbens (gemäß der 1 nach unten) erstrecken. An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, dass der Referenzring 10 den Glaskolben in einer vorbestimmten Relativlage festhält. Ferner dient der Referenzring 10 als Montagebauteil zum Befestigen des Brenners 1 an einer Außenseite des Elektronikkomponenten-Gehäuses 2.
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Dieses Gehäuse 2 besteht aus einem die elektronischen Komponenten 3 aufnehmenden Gehäuseteil 21, 22, in dem ein Freiraum geschaffen ist, der zu einer Flachseite des vorzugsweise würfelartigen Gehäuseteils 21, 22 offen ist und eine Montageöffnung für den Brenner 1 ausbildet. In diesen Freiraum ist ein weiteres, inneres Gehäuseteil 23 eingesetzt, das aus zwei ineinander gesteckten Teilgehäuseelementen 24, 25 besteht und das in seinen Grundzügen der Form eines Bechers angenähert ist. Das innere Gehäuseteil 23 bildet somit in zusammengebautem Zustand einen Hohlraum zur Aufnahme eines Zündtransformators einer Zündvorrichtung zum Zünden der Gasentladung in der Hochdruckentladungslampe aus. Außerdem besitzt das innere Gehäuseteil 23 eine Aussparung zur Aufnahme eines in der Montageöffnung des Gehäuses 2 angeordneten Endes des Brenners 1 (1).
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Hierfür weist das innere Gehäuseteil 23 im Bereich der vorgenannten Aussparung Halteabschnitte 27 auf, in die das Ende des Brenners 1 eingesetzt ist, derart, dass die Kontaktstifte 11, 12 an der der Montageöffnung gegenüberliegenden Bodenseite aus dem inneren Gehäuseteil 23 vorragen.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das würfelförmige, die elektrischen Komponenten 3 aufnehmende äußere Gehäuseteil 21, 22 eine weitere, der Montageöffnung unmittelbar gegenüberliegende Zugangsöffnung 28 hat, die in den das innere Gehäuseteil 23 aufnehmenden Freiraum führt. Das innere Gehäuseteil 23 hat hierbei einen zylinderförmigen, in der Darstellung gemäß 1 unterhalb des Aufnahmeraums für den Brenner 1 angeordneten Hülsenabschnitt 29, in den zumindest einer der Kontaktstifte 11 ragt und der durch die Zugangsöffnung 28 nach Außen vorsteht, sodass der zumindest eine aus dem inneren Gehäuseteil 23 herausragende Kontaktstift 11 über die Zugangsöffnung 28 von Außen zugänglich ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der andere Kontaktstift 12 durch eine separate Öffnung getrennt vom Kontaktstift 11 nach Außen geführt. Die Kontaktstifte 11, 12 sind über geeignete elektrische Verbindungselemente (nicht näher dargestellt) mit den Elektrokomponenten 3 der Hochdruckentladungslampe verbunden, wobei sich die Verbindungsanschlüsse unmittelbar an den aus dem inneren Gehäuseteil 23 herausragenden Kontaktstiftabschnitten befinden.
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Wie aus der 1 zu entnehmen ist, bildet das innere Gehäuseteil 23 den, einen der beiden Kontaktstifte 11 des Brenners 1 umgebenden Hülsenabschnitt 29 aus, der gemäß der 1 nach unten in Richtung hin zur Zugangsöffnung 28 vorsteht und durch diese hindurchragt. Auf diesen Hülsenabschnitt 29 ist ein Deckel 4 aufgesetzt, der hierfür mit einem vorzugsweise hohlen Zylinderstumpf 41 ausgeformt ist, der im vorliegenden Beispiel gemäß der 1 in den Hülsenabschnitt 29 eingesetzt ist.
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Gemäß der 1 ist an der Außenseite des hohlen Zylinderstumpfs 41 des Deckels 4 und an der inneren Mantelseite des Hülsenabschnitts 29 des inneren Gehäuseteils 23 jeweils ein Schraubengewinde 26, 44 ausgeformt, die ein aufeinander abgestimmtes Außen- und Innengewinde bilden, sodass der Zylinderstumpf 41 in den Hülsenabschnitt 29 eingedreht ist.
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Das Isolationsprinzip dieser konstruktiven Ausgestaltung gemäß der 1 ist in der 2 dargestellt.
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Dort ist der Deckel 4 in Form einer im Wesentlichen kreisförmigen Platte 42 gezeigt, an deren eine (gemäß der 2 untere) Flachseite der Zylinderstumpf 41 angeformt ist. Im Zylinderstumpf 41 ist eine Werkzeugaufnahme, beispielsweise ein Innensechskant 43 ausgebildet, in den ein Werkzeug auf der dem Zylinderstumpf 41 abgewandten Flach-Seite der Platte 42 einsetzbar ist. An der Zylinderstumpf-Außenseite ist das Außen-Schraubengewinde 44 ausgeführt.
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Der Hülsenabschnitt 29 hat an seiner Mantelinnenseite ebenfalls das Innengewinde 26, das mit dem Außengewinde 44 des Deckels 4 in Schraubeingriff ist. Zwischen der Platte 42 des Deckels 4 und dem Hülsenabschnitt 29 ist stirnseitig ein Dichtungsring 45 eingefügt.
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Wie schließlich aus der 1 und der 2 zu entnehmen ist, ist an dem quaderförmigen, äußeren Gehäuseteil 21, 22 eine den Deckel 4 über- bzw. umgreifende Schutzplatte 5 beispielsweise durch Bördeln oder Verstemmen fixiert, in der im Bereich des Deckels 4 eine Zugriffsöffnung 51 ausgebildet ist, durch die der Deckel 4 eingeführt und mit dem externen, inneren Gehäuseteil 23 schraubschlüssig verbunden ist. Die Platte 42 des Deckels 4 ist dabei so dimensioniert, dass sie randseitig mit dem Innenrand der Zugriffsöffnung 51 einen Formschluss bildet, ggf. unter Ausbildung eines geringfügigen Zwischenspalts.
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Die Montage der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe erfolgt demnach auf die nachstehend beschriebene Weise:
Zuerst wird das quaderförmige Gehäuseteil 21, 22 ausgebildet, indem ein erstes Gehäuseelement 21 zu einer Art Gehäusewanne geformt wird, in deren Flachseite die eine Montageöffnung ausgenommen ist. In diese Gehäusewanne 21 wird dann die Zündeinheit sowie ggf. weitere elektrische Komponenten 3 der Lampe eingesetzt, derart, dass Anschlussstifte in einen durch die Gehäusewanne 21 ausgeformten Anschlussschacht (nicht weiter dargestellt) ragen, in den ein (ebenfalls nicht weiter dargestellter) Stecker einschiebbar ist.
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Anschließend wird das extern hergestellte, innere Gehäuseteil 23 in die Gehäusewanne 21 eingesetzt, derart, dass sich dessen Aufnahmeraum zu der Montageöffnung hin öffnet. Abschließend wird die Gehäusewanne 21 mittels einer Kappe 22 verschlossen, die in die Gehäusewanne 21 beispielsweise eingepresst wird und damit auch das innere Gehäuseteil 23 in der Gehäusewanne 21 hält. Diese Kappe 22 hat eine Durchgangsöffnung, welche den der Montageöffnung gegenüberliegenden Zugang 28 zum inneren Gehäuseteil 23 innerhalb des quaderförmigen äußeren Gehäuseteils 21, 22 schafft.
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Im Nachfolgenden wird der Brenner 1 im Wesentlichen bestehend aus dem Glaskolben und dem Referenzring 10 am Gehäuse 2 montiert, indem der Glaskolben in den vom externen Gehäuseteil 23 geschaffenen Aufnahmeraum über die Montageöffnung eingesetzt wird, bis der Referenzring 10 an der Flachseite des Gehäuses 2 aufsitzt und dort fixiert wird. In dieser Position ragen die Kontaktstifte 11, 12 des Brenners 1 aus dem internen Gehäuseteil 23 in Richtung hin zur Zugangsöffnung 28 vor, sodass diese von Außen mit den elektrischen Komponenten 3 innerhalb des würfelförmigen Gehäuseteils 21, 22 elektrisch verbunden werden können. Auch wird die Schutzplatte 5 im würfelförmigen Gehäuseteil 21, 22 fixiert, um die Kontaktstifte 14, 15 vor mechanischen Schäden zu bewahren.
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Um schließlich die Kontaktstifte 14, 15 voneinander zu isolieren, wird der Deckel 4 auf das innere Gehäuseteil 23 in dessen hülsenförmigem Vorsprung 29 eingesetzt und schraubschlüssig verbunden. Damit ist die erfindungsgemäße Lampe fertig montiert und anschlussbereit.
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Die 3, 4 zeigen eine Abwandlung der Hochdruckentladungslampe, wie sie vorstehend anhand der 1, 2 beschrieben wurde. Aus Vereinfachungsgründen, sollen nachstehend nur die zur zuvor beschriebenen Lampe unterschiedlichen Konstruktionsmerkmale erläutert werden, wobei alle anderen Merkmale im Wesentlichen gleich sind.
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Insbesondere gemäß der 2 ist der Zylinderstumpf 41 des Deckels 4 nunmehr mit einem Innengewinde 44 versehen, das in ein Außengewinde 26 am Hülsenabschnitt 29 eingreift. Innerhalb des Zylinderstumpfs 41 ist unter Ausbildung eines Ringspalts ein zylindrischer Stopfen 46 an- bzw. ausgeformt, in dem ein Werkzeugeingriff, beispielsweise ein Innensechskant ausgebildet ist.
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Für die Montage des so gestalteten Deckels 4 wird dieser auf das innere Gehäuseteil 23 aufgesetzt, wobei der Stopfen 46 in den Hülsenabschnitt 29 eingeführt wird. Dabei gelangt der Hülsenabschnitt 29 in den Ringspalt zwischen dem radial inneren Stopfen 46 und dem radial äußeren Zylinderstumpf 41. Dann wird der Deckel 4 mit seinem Innengewinde 44 auf das Außengewinde 26 am Zylinderstumpf 41 aufgedreht, solange, bis die stirnseitige Dichtung 45 zwischen dem Vorsprung 29 und der deckelseitigen Platte 42 dichtend eingeklemmt ist.
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Die Erfindung offenbart demzufolge eine (Hochdruckentladungs-)Lampe mit einem Brenner, der an einem Lampengehäuse zur Aufnahme zumindest einer Zündeinheit montiert ist, in welchem ein, elektrische Anschlüsse zwischen Brenner und Zündeinheit enthaltender Freiraum ausgeformt ist. Erfindungsgemäß ist ein Deckel auf ein inneres, den Brenner haltendes Gehäuseteil dichtend aufgesetzt, um zumindest einen der aus dem inneren Gehäuseteil herausragenden elektrischen Anschlüsse elektrisch zu isolieren. Der Deckel ist hierfür mit dem Gehäuseteil schraubschlüssig verbunden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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