DE19543006C5

DE19543006C5 - Befestigung einer Lichtquelle in einen Reflektor einer Strahlerleuchte

Info

Publication number: DE19543006C5
Application number: DE19543006A
Authority: DE
Inventors: Uwe Gampe; Rudolf Dr. Marka; Stefan Greif; Jörg Dr. Hartge
Original assignee: Heraeus Medical GmbH
Current assignee: Heraeus Medical GmbH
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2015-11-21
Also published as: DE19543006C2; DE19543006A1; DE59609773D1; DK0774619T3; JPH09171702A; US5800051A; EP0774619A1; ES2184824T3; ATE225919T1; EP0774619B1

Abstract

Befestigung einer Lichtquelle in einen Reflektor einer Strahlerleuchte, wobei die Lichtquelle einen Stecksockel zur Halterung der Lichtquelle in einer Ausnehmung mit umlaufendem, als rohrförmiger Hohlkörper ausgebildeten Ringflansch der Strahlerleuchte aufweist und wobei der Reflektor entlang seiner Reflektorachse mit einer Öffnung und mit einem umlaufenden Ringflansch zum Einsatz wenigstens einer Lampe als Lichtquelle mit einer dem Öffnungsquerschnitt angepassten Mantelfläche des Stecksockels versehen ist, wobei der Stecksockel zu seiner Arretierung in radialer Richtung wenigstens zum Teil an der Innenseite des Ringflansches anliegt und an dem der Lichtaustrittsseite abgewandten Ende der Lichtquelle der Stecksockel einen erweiterten Bereich aufweist, der wenigstens zum Teil auf der Außenkante des dem Lichtaustritt abgewandten Bereichs des Ringflansches aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (1) aus Metall besteht, wobei als Lichtquelle zusätzlich eine zweite Lampe (6''') eingesetzt ist, deren Sockel (9''') zusammengefügt mit dem Sockel (9'') der ersten Lampe (6'') eine geschlossene Querschnittsfläche bildet, deren Außenkontur an die Innenkontur...

Description

Die Erfindung betrifft die Befestigung einer Lichtquelle in einen Reflektor einer Strahlerleuchte, wobei die Lichtquelle einen Stecksockel zur Halterung der Lichtquelle in einer Ausnehmung mit umlaufendem, als rohrförmiger Hohlkörper ausgebildeten Ringflansch der Strahlerleuchte aufweist, und wobei der Reflektor entlang seiner Reflektorachse mit einer Öffnung und mit einem umlaufenden Ringflansch zum Einsatz wenigstens einer Lampe als Lichtquelle mit einer dem Öffnungsquerschnitt angepassten Mantelfläche des Stecksockels versehen ist, wobei der Stecksockel zu seiner Arretierung in radialer Richtung wenigstens zum Teil an der Innenseite des Ringflansches anliegt und an dem der Lichtaustrittsseite abgewandten Ende der Lichtquelle der Stecksockel einen erweiterten Bereich aufweist, der wenigstens zum Teil auf der Außenkante des dem Lichtaustritt abgewandten Bereichs des Ringflansches aufliegt.
Aus der DE-AS 1 061 900 ist eine Vorrichtung zur Halterung einer fest mit ihrem Sockel verbundenen Glühlampe in einem Reflektor bekannt, wobei der Reflektor einer Strahlerleuchte einen als Ringflansch ausgebildeten Hals aufweist, in den der Stecksockel der Glühlampe so eingesetzt wird, dass er in radialer Richtung vom Ringflansch formschlüssig umfasst wird. Weiterhin weist die Glühlampe an ihrem den Lichtaustritt abgewandten Ende einen erweiterten Bereich des Stecksockels auf, der auf der hinteren Außenkante des als Hohlkörper ausgebildeten Ringflansches aufliegt, so dass die eingesetzte Glühlampe in radialer und in axialer Richtung formschlüssig gehalten werden kann; eine eventuelle axiale Verschiebung wird durch Krafteinwirkung zweier elastischer Bauelemente verhindert, die in fest mit dem Reflektorhals verbundenen Laschen drehbar gelagert sind und zwei Stellungen einnehmen können von denen eine die Öffnungsstellung ist, in dem sie die Öffnung des Reflektors freigibt, wobei die Glühlampe eingesetzt oder herausgezogen werden kann und eine andere die „Haltestellung" bedeutet, in der die Federn mit elastischer Kraft auf die Fassung der in den Reflektor eingesetzten Glühlampe drücken.
Bei Ausfall einer solchen Glühlampe steht jedoch keinerlei Reservefunktion zur Verfügung, so dass die Glühlampe nach ihrem Ausfall stets ausgewechselt werden muss.
Aus der DE 93 09 559 U1 ist eine modulartig aufgebaute Beleuchtungsvorrichtung mit einem an eine elektrische Zuleitung angeschlossenen Grundmodul bekannt, das ein Beleuchtungselement mit Stecksockel aufweist; auf den Stecksockel ist ein Beleuchtungskörper mit Reflektor und Schutzglas aufsetzbar. Der Beleuchtungskörper (Reflektor) weist dabei eine Öffnung mit umlaufendem, als rohrförmigen Hohlkörper ausgebildeten Flansch zum Einsatz des an den Öffnungsquerschnitt im Reflektor angepassten Stecksockels auf, wobei zusätzlich im Endbereich des Stecksockels ein erweiterter Bereich vorgesehen ist, der auf der Außenkante des dem Lichtaustritt abgewandten Bereichs des Beleuchtungskörpers aufliegt. Aufgrund der zylindersymmetrischen Ausgestaltung von rohrförmigem Flansch und Stecksockel ist allerdings eine exakte Positionierung der Wendellage des Beleuchtungselements im Hinblick auf den Beleuchtungskörper bzw. Reflektor nicht ohne weiteres möglich.
Weiterhin ist es aus der GB 2 066 443 A bekannt, eine zum Einsatz in einen Reflektor vorgesehene Lampe an ihrem Quetschende mit wenigstens zwei gegossenen bzw. gespritzten Formteilen zu umgeben, wobei die Lampe aufgrund eines formschlüssigen Eingriffs zwischen einer profilierten Oberfläche des Quetschendes mit einer V-förmigen Nut und einem Gegenprofil des Formteils in Form einer Rippe gegen axiale Verschiebung gegenüber dem Formteil gesichert ist. Nachdem das Quetschende der Lampe mit den Formteilen versehen ist, wird die Lampe mit ihrer Glühwendel über eine vorgegebene Distanz in einen als rohrförmigen Hohlkörper ausgebildeten, halsartigen Bereich des Reflektors eingeführt; dabei umgibt der halsartige Bereich des Reflektors die Formteile zusammen mit dem Quetschende der Lampe, so dass die Lampe im Reflektor fixiert wird. Es handelt sich hierbei um einen verhältnismäßig aufwendigen Aufbau.
Weiterhin ist es aus der FR 26 69 400 A1 bekannt, eine Lampe formschlüssig in eine dem Lichtaustrittsbereich abgewandte Öffnung in den Reflektor einzusetzen, wobei die Lampe einen Sockel mit tellerartigem Flansch aufweist, welcher mittels eines Federbügels gegen die Öffnung des Reflektors – in Lichtaustrittsrichtung – gepresst ist. Es handelt sich hierbei um eine verhältnismäßig aufwendige Ausgestaltung, wobei ein Lampenwechsel offensichtlich nur durch geübtes Fachpersonal möglich ist.
Aus der US-PS 3,511,983 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für zahntechnische, bzw. kieferchirurgische Anwendungen bekannt, die einen Reflektor in Form eines Rotationsellipsoiden aufweist, der entlang der Rotationsachse mit einer im Brennpunkt befindlichen Strahlerlampe versehen ist; die Reflektoroberfläche weist eine Vielzahl von polygonalen Kannelierungen auf, deren reflektierende Oberflächen als Teilbereich von Hohl-Zylindern ausgebildet sind. Als Lichtquelle dient eine Glühwendel, die entlang der Rotationsachse des Reflektors angeordnet ist, wobei die Glühwendel mit ihrer Mitte im Brennpunkt des Reflektors anzuordnen ist. Als problematisch erweist sich bei einem Glühlampenwechsel die Neueinjustierung der Glühwendel, wel che in der Praxis mit hohem Zeitaufwand verbunden ist und nur von Fachpersonal durchgeführt werden kann.
Weiterhin ist aus dem DE-GM 89 12 262 eine Kaltlichtspiegel-Leuchte bekannt, deren Reflektor eine Öffnung für einen Lampeneinsatz aufweist, der aus Gründen einer exakten Justierung, bezüglich des Reflektors eine mit dem Einsatz fest verankerte Lampe aufweist. Zur Sicherung seiner exakten Position und zur Stromversorgung ist der in die Öffnung des Reflektors ragende Einsatz mit einer außerhalb des Reflektors angeordneten Fassung lösbar verbunden, wobei durch eine formschlüssige Verbindung zwischen Einsatz, Reflektor und Fassung eine exakte Positionierung der Glühlampe erreicht wird. Als problematisch erweist sich hier der verhältnismäßig aufwendige Aufbau mit Einsatz und Fassung; weiterhin ist bei Wechsel der Glühlampe diese stets nur über die nach vorn gerichtete Reflektoröffnung einsetzbar, während die Fassung nur über den rückwärtigen Teil des Reflektors zugänglich ist, so dass bei einem eventuellen Lampenwechsel ein erhöhter Montageaufwand auftritt.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Befestigung einer Lichtquelle in einen Reflektor einer Strahlerleuchte zu schaffen, die einerseits eine exakte Justierung der Wendellage innerhalb des Reflektors gewährleistet, andererseits jedoch einen Wechsel der Lichtquelle ohne besondere fachmännische Kenntnisse ermöglicht; dabei soll stets eine exakte Justierung der Wendel in radialer und axialer Richtung der Reflektorachse erzielt werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, dass gemäß der Erfindung in besonders einfacher Form eine Reserve-Lampen-Funktion ermöglicht wird, wie sie bei medizinischen Leuchten aus Sicherheitsgründen häufig gefordert wird.
Darüber hinaus erweist sich der einfache und robuste Aufbau zur Befestigung der Lichtquelle als vorteilhaft, wobei durch die besondere Ausgestaltung der Lichtquelle eine unerwünschte Berührung der Kolbenoberfläche aufgrund des als Griffteil verwendbaren Stecksockels vermieden werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Reflektor aus Aluminium, wobei sich die guten Verformungseigenschaften bei der Herstellung des Rohlings, und die einfache Beschichtbarkeit der reflektierenden Oberfläche als vorteilhaft erweisen. Als wärmebeständiger und elektrisch isolierender Werkstoff des Stecksockels wird vorzugsweise Keramik eingesetzt.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel, das von der Erfindung Gebrauch macht, anhand der 1a bis 3 näher erläutert.
1a zeigt einen Längsschnitt durch die Leuchte, wobei zwei Lampen mit zueinander paralleler Strahlungsachse innerhalb des Reflektors angeordnet sind;
1b zeigt in einer Draufsicht bruchstückhaft eine Hälfte des paraboloidförmigen Reflektors nach 1a, wobei eine Vielzahl von Facetten in Form eines Rasters dargestellt sind;
1c zeigt die Kontaktflächen der Sockel zweier zueinander kongruenter Stecksockel, die gemäß 1d eine geschlossene Querschnittsfläche beim Einsetzen in den Ringflansch des Reflektors bilden.
2 zeigt zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine Vorderansicht des Reflektors mit eingesetzter Lampe als Lichtquelle zusammen mit einer einzigen zum Einsatz bei Lampenwechsel vorbereiteten Lampe;
3 zeigt schematisch die Rückseite des Reflektors gemäß 2 zusammen mit der zum Einsatz vorbereiteten Lampe als Lichtquelle.
Die 2 und 3 entsprechen dem Stand der Technik, wie er z. B. aus der DE-AS 1 061 900 bekannt ist.
Gemäß 1a weist der Reflektor 1 wenigstens näherungsweise die Form eines Rotationsellipsoiden auf, in dessen Brennpunktbereich sich die Lampen 6'', 6''' befinden.
Zur Erläuterung des Grundprinzips wird auf die vereinfachte Darstellung gemäß 2 verwiesen, wonach im Brennpunktbereich des Ellipsoiden, welcher schematisch als Zone 3 entlang der Reflektorachse 4 dargestellt ist, sich die Wendel 5 der Lampe 6 befindet; die reflektierende Oberfläche 2 weist eine Vielzahl von rillenförmigen Kannelierungen, bzw. Facetten 8, auf, wie sie bereits in ähnlicher Form aus der eingangs genannten US-PS 3,511,983 bekannt ist; aufgrund der Facetten 8 ergibt sich eine weitgehend schattenfreie und gleichmäßige Ausleuchtung des bestrahlten Operationsfeldes, bzw. Beleuchtungsfeldes, da jede Facette jeweils nahezu das gesamte Operations- bzw. Beleuchtungsfeld ausleuchtet.
Die aus Lampenkolben 7 und Stecksockel 9 bestehende Lampe 6 bzw. 6' als einzuwechselnde Lichtquelle ist entlang der Reflektorachse 4 in eine kreisrunde Öffnung 11 mit einem umlaufenden Flansch eingeführt, wobei der sich an den Lampenkolben 7 anschließende zylindrische Teil 10 des Stecksockels 9 die eingesetzte Lampe gegen Verschiebung in radialer Richtung und der anhand der zusätzlich dargestellten Lampe 6' erkennbare Tellerflansch 12 gegen axiale Verschiebung und Verkippung sichert.
Wie anhand der 3 erkennbar ist, wird die Lampe 6' entlang der Reflektorachse 4 durch Öffnung 11 des Reflektors so eingeführt, dass der zylindrische Teil 10 der Lampe von dem die Öffnung 11 umgebenden Ringflansch 13 gegen radiale Verschiebung und der auf der Außenkante des Ringflansches 13 aufliegende Tellerflansch 12 die Lampe gegen axiale Verschiebung und Verkippung sichert, wobei ein zusätzliches Anpresselement in Form eines Anpressbügels 14 vorgesehen ist, welches in eine Nut 17 auf der Rückseite des Tellerflansches 12 eingreift; durch Verspannung mittels des am Außenflansch 15 des Reflektors zu befestigenden Anpressbügels 14 wird Tellerflansch 12 gegen den Ringflansch 13 gedrückt, so dass die Lampe 6 sich in einer justierten Position befindet.
Bei Ausfall einer im Reflektor 1 befindlichen Lampe 6 wird diese, wie es anhand der schematischen Darstellung in 2 erkennbar ist, entlang der Reflektorachse 4 aus der Reflektoröffnung 11 in rückwärtiger Richtung des Reflektors herausgezogen und durch eine ordnungsgemäße Lampe, wie sie durch Lampe 6' dargestellt ist, entlang der Achse 4 in Öffnung 11 des Reflektors ersetzt; dabei wird der zylindrische Teil 10 des Stecksockels 9 der Lampe 6' in die von einem Ringflansch 13 umgebene Öffnung 11 entlang der Reflektorachse 4 solange eingeschoben, bis der Tellerflansch 12 der Lampe 6 auf der Außenkante des Ringflansches zur Auflage gelangt und die Lampe mittels des zylindrischen Teils 10 in radialer Richtung und mittels des Tellerflansches 12 in axialer Richtung arretiert ist; mit der Arretierung ist auch die Wendellage innerhalb des Reflektors ordnungsgemäß einjustiert, da bereits bei der Herstellung der Lampe 6 der Lampenkolben 7 mit der Wendel 5 gegenüber dem Stecksockel 9 so positioniert wird, dass die spätere, exakte Justierung durch einfachen Austausch mit anschließender Arretierung der Lampe 6 gewährleistet ist.
Anhand der 3 ist die Einführrichtung entlang des Pfeiles 18 parallel zu Reflektorachse 4 erkennbar, wobei die Arretierungsposition durch Auflage des Tellerflansches 12 auf die Außenkante des Ringflansches 13 erzielt wird. Die Fixierung in der arretierten Position der Lampe 6, bzw. 6' erfolgt durch Anpressbügel 14, welcher durch zwei sich diametral gegenüberliegende, lösbare Befestigungen im Bereich des Außenflansches 15 des Reflektors 1 gehalten wird, wodurch eine Presswirkung auf die im Tellerflansch 12 vorgesehene Nut 17 ausgeübt wird. Die aus dem Tellerflansch 12 herausgeführten, gegeneinander isolierten Stromzuleitungen 19, 20 werden nach dem Einsetzvorgang mit der Stromversorgung verbunden.
Wie bereits zuvor dargelegt wurde, entsprechen die vereinfachten Ausführungsformen nach den 2 und 3 dem Stand der Technik, wie er beispielsweise durch die DE-AS 1 061 900 dokumentiert ist.
Nach der Ausführungsform gemäß 1a ist die zum Einsatz der Lampe vorgesehene Öffnung 11 in ovaler Form ausgeführt, wobei der die Öffnung 11 umgebende Ringflansch 13 ebenfalls einen ovalen Querschnitt aufweist; in diese Öffnung 11 sind zwei, mit ihren Längsachsen zueinander parallel ausgerichtete Lampen 6'', 6''' einsetzbar, deren Stecksockel 9'', 9''' in ihrem Querschnitt jeweils ein Halboval bilden, wobei sich beide Stecksockel im eingesetzten Zustand zu einem Oval ergänzen, dessen Außenkontur der Innenfläche des Ringflansches 13 spielfrei angepasst ist; das Oval ist auch anhand der in 1b teilweise schematisch dargestellten ovalen Öffnung 11 innerhalb des mit einer Vielzahl von Facetten 8 versehenen Reflektors 1 erkennbar. Eine entsprechend angepasste Querschnittsfläche ist anhand der 1c und 1d beschrieben, wobei die beiden Stecksockel 9'', 9''' im Bereich ihrer zueinander gekehrten Auflageflächen 22'', 22''' praktisch ineinander greifen, während ihre Außenflächen mit einem außen umlaufenden Tellerflansch 12'', 12''' verbunden sind; beim Zusammensetzen der ursprünglich räumlich getrennten Stecksockel 9'', 9''' nach 1c zu einem gemeinsam gebildeten zweiteiligen Sockel gemäß 1d bilden die bisher teilweise umlaufenden Flanschbereiche 12'', 12''' einen geschlossenen umlaufenden Tellerflansch. Die Kontaktierung der Lampen 6'', 6''' erfolgt über äußere Kontaktstifte 24'', 25'', 24''', 25'''.
Die Ausgestaltung des auf diese Weise zusammengesetzten Sockels 9'', 9''' entspricht im übrigen in ihrer Arretierungsfunktion dem anhand der 2 und 3 erläuterten Beispiel.

Claims

Befestigung einer Lichtquelle in einen Reflektor einer Strahlerleuchte, wobei die Lichtquelle einen Stecksockel zur Halterung der Lichtquelle in einer Ausnehmung mit umlaufendem, als rohrförmiger Hohlkörper ausgebildeten Ringflansch der Strahlerleuchte aufweist und wobei der Reflektor entlang seiner Reflektorachse mit einer Öffnung und mit einem umlaufenden Ringflansch zum Einsatz wenigstens einer Lampe als Lichtquelle mit einer dem Öffnungsquerschnitt angepassten Mantelfläche des Stecksockels versehen ist, wobei der Stecksockel zu seiner Arretierung in radialer Richtung wenigstens zum Teil an der Innenseite des Ringflansches anliegt und an dem der Lichtaustrittsseite abgewandten Ende der Lichtquelle der Stecksockel einen erweiterten Bereich aufweist, der wenigstens zum Teil auf der Außenkante des dem Lichtaustritt abgewandten Bereichs des Ringflansches aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (1) aus Metall besteht, wobei als Lichtquelle zusätzlich eine zweite Lampe (6''') eingesetzt ist, deren Sockel (9''') zusammengefügt mit dem Sockel (9'') der ersten Lampe (6'') eine geschlossene Querschnittsfläche bildet, deren Außenkontur an die Innenkontur des Ringflansches (13) angepasst ist und wobei der erweiterte Bereich wenigstens eine Durchführung für die elektrische Zuleitung sowie wenigstens eine Pressfläche zur Auflage eines unter Federwirkung stehenden Anpressbügels (14) zur Arretierung des Sockels in axialer Richtung des Reflektors aufweist.
Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (9'', 9''') an dem der Lichtausstrahlung entgegengesetzten Ende der Lichtquelle einen erweiterten Bereich in Form eines Tellerflansches (12'', 12''') aufweist.
Befestigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecksockel (9'', 9''') aus wärmebeständigem, elektrisch isolierenden Werkstoff besteht.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (1) aus Aluminium besteht.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (13) wenigstens zum Teil als Hohlzylinder ausgebildet ist.
Befestigung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder einen im wesentlichen oval ausgebildeten Querschnitt aufweist.
Befestigung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder einen im wesentlichen elliptisch ausgebildeten Querschnitt aufweist.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (13) einen im wesentlichen polygonartig ausgebildeten Querschnitt aufweist.