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Projektionslampe mit eingebautem Reflektor Die Erfindung betrifft
eine Projektionslampe mit einem zylindrischen Lampenkolben und einem Sokkel, auf
dem mittels starrer Stützdrähte ein gekrümmter Reflektor mit senkrecht zur Achse
des Lampenkolbens verlaufender optischer Achse und ein außerhalb des Reflektors
angeordneter Glühfaden gehaltert ist.
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Bei einer bekannten derartigen Projektionslampe ist der Reflektor
als Kugelfläche ausgebildet und im Verhältnis zur Glühwendel und zum Lampenkolben
relativ klein. Dadurch ist die Wirkung des Reflektors nicht sehr gut, so daß der
aus der Lampe austretende, für die Projektion zur Verfügung stehende Lichtstrom
im Verhältnis zur elektrischen Leistungsaufnahme der Lampe nicht sehr stark ist.
Von einer zu Beleuchtungszwecken dienenden Glühbirne her ist es bekannt, zur besseren
Ausnutzung des von der Glühwendel ausgehenden Lichtes hinter der Wendel einen den
Querschnitt des Lampenkolbens nahezu ausfüllenden Reflektor anzuordnen, dessen optische
Achse mit der Lampenlängsachse zusammenfällt und dessen Krümmungsradius wesentlich
größer als der des Lampenkolbens ist. Auch dieser Reflektor hat die Form eines Kugelabschnitts.
Da der Durchmesser des Reflektors fast genau so groß wie der Durchmesser des birnenförmigen,
am Sockel jedoch stark eingeschnürten Lampenkolbens ist, setzt die Montage voraus,
daß der birnenförmige Kolben zunächst zylindrisch ist und erst nach dem Einführen
des auf dem Sockel vormontierten Reflektors mit der Wendel auf den wesentlich geringeren
Sockeldurchmesser zusammengeschmolzen wird. Eine derartig starke Querschnittsverringerung
ist jedoch fertigungstechnisch nicht sehr einfach, so daß der Zusammenbau der Birne
recht kostspielig wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Projektionslampe
mit maximaler Lichtausbeute, die kraft einer starren Justierung zwischen Wendel
und Reflektor auch bei Erwärmung und Erschütterungen infolge von Dejustierungen
nicht leidet.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bekannter
Weise der Reflektor den Querschnitt des Lampenkolbens nahezu ausfüllt und der maximale
Durchmesser des Reflektors größer als der Innendurchmesser des Lampenkolbens ist
und der Reflektor an gegenüberliegenden Seiten in parallel zur Längsachse des Lampenkolbens
verlaufenden Schnittebenen abgeschnitten ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung des
Spiegels macht es möglich, den zur Verfügung stehenden Innenquerschnitt des Lampenkolbens
- in Richtung der Lampenlängsachse gesehen - nahezu vollständig mit einem Reflektor
auszufüllen und dennoch eine einfache und preiswerte Montage der Lampe zu ermöglichen,
da beim Verschmelzen des Lampenkolbens mit dem Sockel nur eine sehr kleine Querschnittsverringerung,
wie sie beim Verschmelzen ohnehin auftritt, notwendig ist. Die Reflektorfläche ist
groß gegenüber den Abmessungen des Glühdrahtes, so daß eine gute Lichtbündelung
erreicht wird.
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Innerhalb der vorgegebenen Innenmaße des Lampenkolbens läßt sich eine
maximale Reflektorfläche unterbringen, wenn die Schnittebenen, unter denen die Seitenkanten
des sphärisch oder elliptisch ausgebildeten Spiegels abgeschnitten sind, etwa um
15° gegen parallel gedachte Abschnittsflächen geneigt sind, so daß sie miteinander
einen Winkel von ca. 30° einschließen.
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Zum Zwecke einer möglichst starren Justierung zwischen Glühdraht und
Reflektor können zwei der den Reflektor mit dem Sockel verbindenden Stützdrähte
an einer Isolationsdurchführung befestigt sein, die durch eine Öffnung in der Mitte
des Reflektors ragt und an der der Glühfaden gehaltert ist. Auf diese Weise ist
der Glühfaden praktisch unmittelbar
am Reflektor abgestützt, so
daß die ihn stützenden Drähte die kürzestmögliche Länge haben, so daß Abweichungen
der gegenseitigen Lage von Glühdraht und Reflektor weitestgehend ausgeschlossen.
sind. Zur genauen Fixierung der Lage des Glühdrahtes kann die Isolierdurchführung
drei an der Innenseite des Reflektors anliegende Stützpunkte haben und durch eine
gegen die Außenseite des Reflektors drückende Feder gehalten werden. Die den Glühfaden
über die Stützdrähte halternde Isolierdurchführung kann dann bei starken Stoßbelastungen
gegenüber dem Reflektor etwas nachgeben, so daß sich der Stoß auf den empfindlichen
Glühdraht nicht so stark auswirkt. Infolge der drei Stützpunkte und der Feder nimmt
die Durchführung und damit der Glühdraht jedoch sofort wieder die richtige Lage
ein.
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Wegen der hohen Lichtausbeute und der genauen Justierung ist in einem
Projektor, in dem die erfindungsgemäße Lampe benutzt wird, ein Kondensor überflüssig.
Dadurch wird die effektive Lichtstärke noch weiter gesteigert, da die durch einen
Kondensor auftretenden Lichtverluste entfallen. Die Helligkeit des Filmbildes bei
Verwendung einer nach der Erfindung hergestellten Lampe einer Leistungsaufnahme
von 50 Watt entspricht etwa derjenigen bei Verwendung einer herkömmlichen Lampe
mit einer Leistungsaufnahme von 500 Watt. Da die erfindungsgemäße Lampe ganz erheblich
weniger Wärme entwickelt, kann man den Projektor mit einer noch lichtstärkeren Lampe,
etwa 150 Watt, bestücken, ohne daß der Projektor dadurch zu warm würde oder der
Film thermisch zu stark beansprucht würde.
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Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen
von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Vorderansicht der erfindungsgemäßen
Projektionslampe, F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der in F i
g. 1 dargestellten Lampe, F i g. 3 eine Rückansicht der Lampe nach F i g. 1, F i
g. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Ausführungsform, F
i g. 5 eine Vorderansicht der Lampe nach Fig.4, F i g. 6 eine Rückansicht der Lampe
nach F i g. 4, und F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der F i g. 5.
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Nach den F i g. 1 bis 3 umschließt der röhrenförmige Glaskolben 1
den Reflektor 2 sowie den Glühfaden 3, der in oder nahe beim Brennpunkt des Reflektors
liegt. Mit dem Hals 5 des Kolbens 1, dessen zylindrischer Hauptteil 6 etwas breiter
ist, ist ein scheibenförmiger Sockelfuß 4 verschmolzen. Das obere abgerundete Ende
7 des Kolbens 1 ist zur beseren Wärmeabstrahlung mit einer gefärbten oder aus schwarzer
Emailleglasur bestehenden Schicht 8 überzogen, die mit dem Glas des Kolbens verschmolzen
sein kann.
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Die Abstützung des Reflektors 2 und des Glühfadens 3 ist aus den F
i g. 2 und 3 ersichtlich. In Ansätzen 13, 15 des Sockelfußes 4 sind zur Abstützung
der inneren Bauteile und zur Stromzuführung Kontaktstifte 9, 10, 11, 12 eingeschmolzen.
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Der Reflektor 2 besteht aus Metall, z. B. Silber oder Aluminium, das
auf die konkave Oberfläche eines Glasteiles 17 beispielsweise aufgedampft ist. Das
Glasteil 17 hat auf seiner Rückseite 22 Ansätze 18, 19, 20, 21, in die ein kurzer
Draht 23, 24, 25, 26 - gegen den metallischen Reflektor isoliert -eingeschmolzen
ist. Der Reflektor 2 kann aus Metallblech gepreßt sein. Kurzschlüsse zwischen den
Zuleitungen und dem Metallreflektor lassen sich durch Glasperlen an den Drähten
verhindern.
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An den Drähten 23, 24, 25, 26 sind je Stützdrähte 27, 28, 29, 30 angeschweißt,
deren längere 29, 30 der Krümmung des Glasteils 17 angepaßt sind. Am unteren Ende
sind sie zur festeren Abstützung des Glasteils 17 mit einem quer zwischen den Kontaktstiften
11, 12 liegenden Draht 31 verschweißt.
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Damit in dem zylinderförmigen Kolben 1 ein möglichst großer Reflektor
untergebracht werden kann, sind die Ränder 49, 50, 89, 90 des Reflektors schräg
nach hinten abgeschliffen. Der Winkel gegen die Waagerechte nach F i g. 7 beträgt
dabei günstigerweise je 15°. Die Schnittebenen verlaufen dann etwa tangential zur
Kolbenwandung.
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In einem besonderen Ausführungsbeispiel beträgt der Krümmungsradius
des sphärischen Reflektors etwa 24 mm. Der Glühfaden ist etwa in der Mitte zwischen
dem Mittelpunkt der Kugel und der Oberfläche des Reflektors ca. 12,5 mm vor diesem
angeordnet und befindet sich etwa 1,27 mm vor der Mittellinie der Lampe. Die maximale
Breite des Reflektors beträgt etwa 35 mm, der Durchmesser des Lampenkolbens etwa
38 mm. Die Glühwendel ist etwa 2 mm dick und 7 mm lang.
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Die Stromzufuhr zu dem Glühfaden 3 erfolgt durch metallische Stützdrähte
33, 34, die durch querlaufende, mit einer Glasperle 38 verschmolzene Drähte 36,
37 im Abstand voneinander gehalten sind und an ihren unteren Enden 39, 40 mit den
Kontaktstiften 9, 10 verschweißt sind. Glühfaden 3 und Reflektor 2 lassen sich so
bei der Montage beispielsweise mit Schablonen oder Paßlehren leicht aufeinander
ausrichten.
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Eine metallische Sockelhülse 43 ist auf dem Hals 5 des Kolbens 1 angebracht
und trägt den nach unten ragenden Ansatz 45, der den abgeschmolzenen Pumpstutzen
46 abdeckt. Eine Nut 47 dient dazu, die Lampe in ihrer Fassung in der richtigen
Lage zu zentrieren. Nach außen ragende, abgerundete Vorsprünge 48, 67, z. B. drei
Stück an der Sockelhülse 43, dienen zur Einstellung der Lampe in ihrer Fassung.
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Bei den in den F i g. 4 bis 7 gezeigten Ausführungsformen der Erfindung
ist der Glühfaden 70 mittels einer keramischen Isolationsdurchführung 73 unmittelbar
am Reflektor 69, der hier aus Metall besteht, gehaltert. Durch die Isolationsdurchführung
73 erstrecken sich zwei Stützdrähte 71 und 72, an denen der Glühfaden 70 befestigt
ist. Die rückwärtigen Enden der Stützdrähte 71, 72 sind mit zu den Sockelstiften
59, 60 führenden Drähten verbunden. Diese Stromzuführungsdrähte dienen gleichzeitig
der Abstützung des Reflektors 69. Der Glühfaden 70 befindet sich, ebenso wie bei
dem vorigen Ausführungsbeispiel, vor dem Reflektor, so daß die von ihm abdampfenden
Metallteilchen durch die Konvektionsströme sich nicht auf dem Reflektor niederschlagen,
sondern in den oberen Teil 88 des Lampenkolbens geführt werden und sich dort
absetzen. Zur größtmöglichen Lichtausbeute ist der Glühdraht 70 zweckmäßigerweise
quer zur größten Ausdehnung des Reflektors angeordnet.
Die Isolationsdurchführung
73 hat an einer Seite einen Flansch 77 und ist von innen durch eine Öffnung im Reflektor
69 gesteckt. Eine gegen die Rückseite 76 des Reflektors drückende Feder 74 hält
sie in ihrer Lage. Diese Lage wird durch drei Stützpunkte, die der Flansch 77 bildet,
bestimmt. Der Flansch ist rechteckig ausgebildet, wobei eine seiner kurzen Seiten
gerade ist, und mit ihren beiden Enden je einen Stützpunkt bildet, während die andere
Seite zur Bildung des dritten Stützpunktes gekrümmt ist.