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Die
Erfindung betrifft eine Entladungslampe, insbesondere eine einseitig
gesockelte Entladungslampe, umfassend einen Brenner und einen Sockel, in
dem der Brenner gehalten ist, zur mechanischen und elektrischen
Verbindung der Entladungslampe mit einer Fassung, wobei der Brenner
entlang einer Vorzugsachse eine dem Sockel zugewandte erste, einen
proximalen Bereich der Lampe definierende Quetschdichtung, einen
Brennerraum sowie eine der ersten Quetschdichtung in Bezug auf den
Brennerraum gegenüberliegende
zweite, einen distalen Bereich der Lampe definierende Quetschdichtung
aufweist, wobei durch die erste Quetschdichtung und durch die zweite
Quetschdichtung jeweils Zuleitungen geführt sind und wobei eine erste
Zuleitung in einem ersten Kontaktstift und eine zweite Zuleitung
in einem zweiten Kontaktstift an einer Außenseite der Lampe endet.
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Eine
derartige Lampe ist beispielsweise aus der
DE 102 33 073 B3 bekannt.
Solche Entladungslampen starten nicht, wenn sie warm sind. Besonders betroffen
von dem Problem des Nichtstartens im warmen Zustand (mit dem Standardvorschaltgerät) sind Metallhalogenlampen.
Nach dem Ausschalten benötigen
diese Lampen bis zu drei Minuten Abkühlzeit, bevor sie wieder zündbar sind.
Mittels höherer
Zündspannungen
lassen sich die Lampen jedoch auch im warmen Zustand zünden. Bei
hohen Zündspannungen
aber (etwa 10 kV statt 3 bis 5 kV Metallhalogenlampen) können über die
Kriechwege, wie sie bei Lampen gemäß dem Stand der Technik bekannt
sind, Überschläge, also elektrische
Entladungen auftreten. Das heißt,
Lampen gemäß dem Stand
der Technik können
im Prinzip nur im abgekühlten
Zustand gezündet
werden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich darin, eine
Anordnung vorzuschlagen, die Entladungslampen auch im warmen Zustand
sofort zum Zünden
bringt, wobei elektrische Überschläge durch
hohe Zündspannungen
vermieden werden sollen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Entladungslampe nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Insbesondere
wird die Aufgabe durch eine einseitig gesockelte Entladungslampe
gelöst,
umfassend einen Brenner und einen Sockel, in dem der Brenner gehalten
ist, zur mechanischen und elektrischen Verbindung der Entladungslampe
mit einer Fassung, wobei der Brenner entlang einer Vorzugsachse
eine dem Sockel zugewandte erste, einen proximalen Bereich der Lampe
definierende Quetschdichtung, einen Brennerraum sowie eine der ersten Quetschdichtung
in Bezug auf den Brennerraum gegenüberliegende zweite, einen distalen
Bereich der Lampe definierende Quetschdichtung aufweist, wobei durch
die erste Quetschdichtung und durch die zweite Quetschdichtung jeweils
Zuleitungen geführt sind,
wobei eine erste Zuleitung in einem ersten Kontaktstift und eine
zweite Zuleitung in einem zweiten Kontaktstift an einer Außenseite
der Lampe endet, wobei der Sockel die Kontaktstifte tragend ausgebildet
ist und eine im Wesentlichen senkrecht zu der Vorzugsachse angeordnete
erste Ebene und zweite Ebene ausbildet und wobei der erste Kontaktstift
auf der ersten Ebene und der zweite Kontaktstift auf der zweiten
Ebene angeordnet ist, so dass die Kontaktstifte versetzt zueinander
angeordnet sind.
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Ein
wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass durch die versetzte
Anordnung der Kontaktstifte, an welchen die entsprechenden Leitungen hin
zum und weg vom Brenner angeschlossen sind, und der dadurch bedingten
Ausgestaltung der Lampe im Übrigen
die Kontakte derart voneinander beabstandet sind, dass Überschläge nicht
auftreten können,
auch wenn hohe Zündspannung
eingesetzt werden. Der normale Abstand zwischen den Kontakten einer
einseitig gesockelten Entladungslampe beträgt ca. 5 mm. Eine vorgeschriebene
Kriechstrecke von 11 mm gilt bei 10 kV nur bei einer Spannungsfrequenz
bis zu 30 kHz. Bei höheren
Frequenzen werden höhere
Abstände
gefordert. Bei dem neuen Sockel bzw. Lampenfuß beträgt der Abstand jedoch mehr
als 22 mm (die IEC 60598-1, Ausgabe 2003, Tabelle 11.3 schreibt
bei einer Spannung von 10 kV eine Mindestkriechstrecke von 11 mm
vor). Somit ist ein Warmstart der erfindungsgemäßen Lampen möglich.
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Jeweils
eine Zuleitung ist mit einem der Kontaktstifte verbunden, so dass
die Zuleitungen über
die Kontaktstifte nach außen
aus der Lampe herausgeführt
sind. Der eine Kontaktstift ist mit der ersten Zuleitung verbunden,
während
der weitere Kontaktstift mit der zweiten Zuleitung verbunden ist.
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In
einer ersten Ausführungsform
umfasst die Lampe weiterhin einen um die Vorzugsachse rotationssymmetrischen
Reflektor, der vorzugsweise zusammen mit einer Abdeckung den Brenner
umschließt
und einen Lampeninnenraum definiert. Vorzugsweise verjüngt sich
der Reflektor an dem der Abdeckung gegenüberliegenden proximalen Bereich
zu einem Halsbereich. Der oben beschriebene Sockel ist dann derart
ausgebildet, dass er an den Halsbereich anschließt. Auch Reflektorlampen ohne
Abdeckung, d. h. z. B. ohne Linse, können hier vorgesehen werden.
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Die
erfindungsgemäße Sockelgestaltung
ist auch bei Nicht-Reflektorlampen einsetzbar. Lampen ohne Reflektor
weisen um die Vorzugsachse rotationssymmetrischen Außenkolben
(Glaskolben) auf, der derart ausgebildet ist, dass er einen Lampeninnenraum
zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig umschließt. Auch
können
elektrodenlose Lampen (keine Innenelektrode) erfindungsgemäß ausgestattet
werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist der Sockel derart ausgebildet, dass aufgrund der versetzt zueinander
angeordneten Kontaktstifte mögliche
Kriechwege des Stromes zwischen den Stromzuführungen (Zuleitungen) und Kontakten
in Sockel und Fassung zur Vermeidung von Überschlägen mindestens 22 mm betragen,
so dass die Entladungslampe bei hohen Spannungen, insbesondere bei Zündspannungen
bis zu 10 kV und größer 30 kHz, betreibbar
ist. Betragen die Kriechwege mindestens 11 mm, ist die Lampe auch
bei einer Zündspannung von
10 kV und kleiner oder gleich 30 kHz betreibbar.
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Das
heißt,
durch den Versatz der Kontaktstifte werden die Kriechwege verlängert (gegenüber herkömmlichen
Lampen), um so die sichere Handhabung der Lampe zu gewährleisten.
Die Kriechwege, die hier in Betracht zu ziehen sind, liegen vor
allem zwischen den Kontakten innen und auf der Außenseite
des Sockels.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist der Sockel ein Basiselement mit einem ersten Durchmesser auf,
aus dem ein Aufsatz-Element mit einem zweiten Durchmesser in Richtung
proximalen Bereich hervorsteht, wobei der erste Durchmesser größer ist
als der zweite Durchmesser und wobei das Basiselement die zweite
Ebene und das Aufsatz-Element
die erste Ebene ausbildet. Basiselement und Aufsatz-Element sind
also vorzugsweise als zwei zylindrische Komponenten mit unterschiedlichen Durchmessern übereinander
angeordnet. Damit sind der Versatz der Kontaktstifte und die Verlängerung von
Kriechwegen auf einfache Weise gewährleistet.
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Eine
Ausführungsform
sieht vor, dass der Sockel rotationssymmetrisch um die Vorzugsachse ausgebildet
ist, wobei das Aufsatz-Element im Wesentlichen mittig aus dem Basiselement
hervorsteht. Der Sockel sieht also z. B. wie ein zweistufiger Turm aus, über welche
die Kontaktstifte mit den Leitungen einfach positionierbar sind.
Das Aufsatz-Element
ist derart ausgebildet, dass es in eine Ausnehmung der entsprechenden
Fassung zusammen mit dem Kontaktstift aufnehmbar ist und bei der
Fixierung der Lampe als Führungselement
dient.
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Vorzugsweise
ist der erste Kontaktstift auf der Vorzugsachse ausgerichtet angeordnet,
wobei die Vorzugsachse vorzugsweise eine zentrale Achse der Lampe
ausbildet. An dem ersten Kontaktstift ist die erste Zuleitung an
eine erste Elektrode im Brennerraum angeschlossen. Ist nun der Kontaktstift zentral
ausgerichtet, durchläuft
die Zuleitung ebenfalls zentral die Lampe und ist mit dem mittig
angeordneten Brenner verbunden. Bei der Anordnung des Brenners in
der Entladungslampe ist ohnehin darauf zu achten, dass dieser möglichst
mittig in der Lampe fixiert ist. Nur so ist eine gleichmäßige und
effiziente Abstrahlung des Lichtes über den Reflektor gewährleistet.
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Nach
einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Sockel
einen Aufnahmebereich auf, in den die erste Quetschdichtung (Sockel-Quetschdichtung)
zum Halten des Brenners in dem Sockel zumindest teilweise aufnehmbar
ist. Dieser spezielle Aufnahmebereich, der z. B. als eine Bohrung
ausgebildet sein kann, ermöglicht
aufgrund der Führungsfunktion
die stabile Lagerung der Brenneranordnung in der Lampe. Ist der
Aufnahmebereich um die Vorzugsachse rotationssymmetrisch ausgebildet,
ist damit im Wesentlichen die zentrierte Anordnung des Brenners
in der Lampe gewährleistet.
Die Vorzugsachse würde
dann einer zentralen Achse der Lampe entsprechen, so dass der Aufnahmebereich
tatsächlich
zentriert in der Lampe angeordnet ist. Ein proximales Ende des Aufnahmebereichs
dient als Stoppelement für
die Brenneranordnung, so dass die Quetschdichtung definiert in den Aufnahmebereich
aufnehmbar und der Brenner damit im Brennpunkt des Reflektors mit
akzeptablen Toleranzen anordenbar ist.
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Der
Aufnahmebereich ist in einer Ausführungsform derart ausgebildet
ist, dass darin sowohl eine im Querschnitt rechteckförmige als
auch eine im Querschnitt kreisförmige
(oder auch ovale) Quetschdichtung, aufnehmbar ist. In die Quetschdichtungen sind
die Stromzuführungsleitungen
derart eingepresst, dass der Brennerraum gegen die Umgebung abgedichtet
ist. Der Aufnahmebereich weist verschiedene Formgebungen auf, die
derart ineinander greifen, dass unterschiedliche Quetschdichtungsformen
in den Aufnahmebereich eingeführt
werden können.
Vorzugsweise ist der Aufnahmebereich derart ausgebildet, dass der
Brenner über
mindestens eine Quetschdichtung in diesem verdrehsicher und stabil lagerbar
ist, so dass die erforderliche zentrierte Anordnung des Brenners
auch stets beibehalten wird. Das heißt, der Aufnahmebereich ist
derart mit einer Verdrehsicherung ausgebildet, dass der Brenner
in diesem über
mindestens eine Quetschdichtung verdrehsicher und stabil lagerbar
bzw. gelagert ist.
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Ferner
weist die Lampe eine den Brenner zumindest teilweise umschließende, hüllrohrförmige Abschirmung
als Berstschutz und zur Blockade von UV-Strahlung zur Vermeidung
von Natriumverlust auf. Die hüllrohrförmige Abschirmung
kann beispielsweise aus Quarz oder Glas (Hartglas) gebildet sein.
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In
einer Ausgestaltung ist die Abschirmung mit dem Brenner über einen
Federclip verbunden, wobei der Federclip zum Eingreifen in die erste und/oder
zweite Quetschdichtung zur Halterung der Abschirmung ausgebildet
ist. Der Federclip ist z. B. umlaufend im Inneren der Abschirmung
angeordnet und stützt
sich gegen diese ab (ist also in der Abschirmung verspannt). Greift
der Clip dann in eine der Quetschdichtungen ein, ist die Abschirmung
im Lampeninnenraum sicher positioniert. Vorzugsweise ist der Federclip
an einem distalen Ende der Abschirmung angeordnet und zum Eingreifen
(in eine Nut oder in einen Überstand)
in die zweite Quetschdichtung (Abdeckungs-Quetschdichtung) ausgebildet.
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Eine
Ausführungsform
sieht vor, dass der Federclip derart ausgebildet ist, dass er die
Abschirmung insbesondere unter Vorspannung an einem insbesondere
kreisförmigen
Vorsprung an einem in den Lampeninnenraum weisenden Bodenbereich
am Sockel der Entladungslampe festhält. Dabei ist der Vorsprung
derart ausgebildet, dass die Abschirmung zentriert in den Lampeninnenraum
um die Vorzugsachse aufnehmbar ist. Das heißt, der Vorsprung übernimmt
die Zentrierung der Abschirmung und führt diese, so dass die Abschirmung
in geeigneter Position arretierbar bzw. arretiert ist. Die Höhe des Vorsprungs
beeinflusst die Kriechweglänge.
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Der
Federclip weist z. B. zwei Füßchen auf, die
als Vorsprünge
in die jeweilige, also z. B. in die zweite Quetschdichtung eingreifen
können,
um den sicheren Halt von Abschirmung und Brenner zu ermöglichen.
Zudem ist der Clip mit einer definierten Höhe ausgebildet, mit welcher
er die Abschirmung z. B. von innen umfängt. Insofern wird die Abschirmung fluchtend
mit der Vorzugsachse der Lampe und koaxial um diese angeordnet ausgerichtet.
Der Federclip ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Federstahl
ausgebildet.
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Statt
Federhalterung lässt
sich die Abschirmung auch über
Zement oder Silikon im Lampeninnenraum fixieren. Bei Verwendung
eines Federclips wird Zement nur noch benötigt, um den Sockel mit dem
Reflektor zu verbinden.
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Eine
erfindungsgemäße Weiterbildung
sieht vor, dass der Reflektor bzw. der Außenkolben und der Sockel einstückig miteinander
(z. B. vollständig aus
Glas) ausgebildet sind. Eine Zementierung zwischen Sockel und Reflektor
bzw. Außenkolben
ist dann nicht mehr erforderlich.
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Auch
ist es möglich,
dass Reflektor bzw. Außenkolben
und der Sockel hermetisch miteinander verbunden sind. Das Anbringen
des Sockels am Reflektor bzw. am Außenkolben erfolgt dann mit
einem Verbindungsmaterial mit hohem elektrischem Widerstand, z.
B. Kitt, Zement, Glassfritte etc., so dass die beiden Bauteile hermetisch
miteinander verbunden oder gesintert sind. Alternativ ist es möglich, einen Reflektor
bzw. Außenkolben
samt Sockel einstückig aus
Glas vorzusehen.
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Die
Abschirmung kann im Bereich des Sockels aufgrund der neuen Ausgestaltung
der Lampe verkürzt
ausgebildet werden, was keine negativen Auswirkungen im Zusammenhang
mit dem oben beschriebenen Natriumverlust hat. Das Reduzieren der Länge der
Abschirmung ermöglicht
die Verlängerung der
Kriechwege zwischen den Kontakten auf der Innenseite und der Außenseite
des Sockels, ohne die Absolutlänge
der Lampe zu vergrößern. So
ist es u. a. auch möglich,
die versetzte Anordnung der Kontaktstifte vorzusehen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben,
die anhand der Abbildungen näher
erläutert
werden. Hierbei zeigen:
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1 eine
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Entladungslampe
im Schnitt;
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2 die
Entladungslampe gemäß 1 in einer
Seitenansicht;
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3 die
Entladungslampe gemäß 2 im Schnitt
entlang der Linie III-III aus 2;
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4 die
Entladungslampe gemäß 1 in einer
weiteren Seitenansicht;
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5 die
Entladungslampe gemäß 4 im Schnitt
entlang der Linie V-V aus 4;
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6 eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Entladungslampe;
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7 eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Entladungslampe;
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8 die
Darstellung eines Sockels für
die erfindungsgemäße Entladungslampe;
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9 die
Innenansicht des Sockels gemäß 8;
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10 eine
Entladungslampe nach dem Stand der Technik.
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In
der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende
Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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In 1 ist
eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Entladungslampe 10,
hier einer Reflektorlampe, durch eine Schnittansicht dargestellt.
Die Entladungslampe 10 umfasst zunächst einen rotationssymmetrischen
Reflektor 20, der zusammen mit einer Abdeckung 27,
die beispielsweise als Linse ausgebildet sein kann, an einem distalen Bereich 12 der
Lampe 10 einen Lampeninnenraum 30 umschließt (der
hermetisch abgeschlossen ist). Die Linse 27 kann z. B.
mit einem Aluminiumring 28, der an der Außenseite
des Reflektors 20 geführt
wird, befestigt sein (vgl. 3). An seinem
der Abdeckung 27 abgewandten Ende, einem proximalen Bereich 11 der
Lampe 10, verjüngt
sich der Reflektor 20 und bildet einen Halsbereich 21 aus.
Auf den Halsbereich 21 ist ein Sockel 22 aufsetzbar
bzw. aufgesetzt, durch den Zuleitungen 52, 53a, 53b geführt sind.
Die Zuleitungen 52, 53a, 53b sind außerhalb
des Sockels 22 in Kontaktstiften 50, 51 gefasst,
einem ersten Kontaktstift 50 und einem zweiten Kontaktstift 51.
Der Sockel 22 gestattet eine mechanische und elektrische Verbindung
der Entladungslampe 10 mit einer entsprechenden Fassung.
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Die
Kontaktstifte sind hier beispielhaft dargestellt. Es können ebenso
zylindrische Stifte eingesetzt werden. Die Stifte sind aus den verschiedensten
Metallen ausbildbar, auch können
legierte oder vergütete
Stifte vorgesehen sein.
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Der
Reflektor kann im Inneren eine glatte Oberfläche aufweisen oder – wie hier
gezeigt – mit Facetten
für eine
bestimmte Licht-/Farbmischung ausgebildet sein. Eine Beschichtung
mit wellenlängen-selektiver
Reflexionsschicht kann vorgesehen sein, evtl. IR- transparent. Der Reflektor kann auch eine
Metallbeschichtung aufweisen, z. B. aus Aluminium, Silber oder Gold.
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Im
Lampeninnenraum 30 ist auf einer Vorzugsachse 100 der
Lampe 10, die hier als eine zentrale Achse der Lampe verläuft, ein
Brenner 40 angeordnet. Der Brenner 40 weist endseitig
zwei Quetschdichtungen (Sockel-Quetschdichtung 42 am proximalen
Bereich der Lampe und Abdeckungs-Quetschdichtung 43 am
distalen Bereich der Lampe) und dazwischen einen Brennerraum 41 auf.
Brenner 40 und Quetschdichtungen 42, 43 bilden
z. B. eine Bogenentladungsröhre
aus.
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Um
den Brenner 40 herum ist eine hüllrohrförmige Abschirmung 60 angeordnet,
die den Brenner 40 derart umschließt, dass er endseitig nur über seine
Quetschdichtungen 42, 43 aus der hüllrohrförmigen Abschirmung 60 hinausragt.
Die hüllrohrförmige Abschirmung
liegt im Halsbereich 21 des Reflektors 20 über einen
in den Lampeninnenraum weisenden Vorsprung (dome) 26 an
einem Bodenbereich 25 des Sockels 22 an, wobei
der Vorsprung 26 z. B. kreisförmig und koaxial um die Vorzugsachse 100 laufend
ausgebildet ist. Die hüllrohrförmige Abschirmung 60 kann
beispielsweise aus Quarz oder Glas gebildet sein und dient einerseits
als Berstschutz und zur Vermeidung von Natriumverlust. Die Befestigung der
Abschirmung wird weiter unten noch näher beschrieben.
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Die
erste Zuleitung 52 führt
von dem ersten Kontaktstift 50, dem Push-Kontaktstift,
an dem proximalen Bereich 11 der Lampe durch die proximale Quetschdichtung 42 hin
zu einer Elektrode im Brennerraum 41 (die Elektrode ist
nicht gezeigt). Über
eine ebenfalls, im Brennerraum 41 angeordnete zweite Elektrode
(nicht gezeigt) führt
die zweite Zuleitung 53a weiter über die distale Quetschdichtung 43 aus
der Quetschdichtung heraus und wird als gebogener Draht zur zweiten
Zuleitung 53b geführt.
Die zweite Zuleitung 53b ist in einem Abschirmungsröhrchen 70 geführt und
endet schließlich
in dem anderen, dem zweiten Kontaktstift, dem Seitenkontaktstift 51.
Das Abschirmungsröhrchen 70 mit
der zweiten Zuleitung 53b ist außerhalb der Abschirmung 60 für den Brenner 40 geführt. Die
beiden zweiten Zuleitungen 53a, 53b werden an
ihrem Kontaktpunkt miteinander verbunden, Z. B. gecrimpt, gelötet oder
verschweißt.
Im Übrigen
werden die Zuleitungen 52, 53b auch an die Kontaktstifte
gecrimpt, gelötet
oder verschweißt
oder auf ähnliche
Weise verbunden.
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Der
Sockel 22 ist hier gestuft und rotationssymmetrisch um
die Vorzugsachse 100 ausgebildet. Gestuft heißt, dass
der Sockel 22 im Halsbereich 21 des Reflektors 20 ein
Basiselement 23 aufweist, aus welchem ein Aufsatz-Element 24 in
Richtung des proximalen Bereichs 11 der Lampe 10 hervorsteht. Dadurch
ist der Sockel 22 mit zwei, im Wesentlichen senkrecht zu
der Vorzugsachse angeordneten Ebenen E1, E2 ausgebildet, wobei jeweils
einer der Kontaktstifte auf jeweils einer der Ebenen angeordnet
ist. Die mit den Kontaktstiften 50, 51 verbundenen
Zuleitungen laufen dann, ausgehend von den Kontaktstiften, wie oben
beschrieben durch die Lampe 10.
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Um
die Lampe 10 in eine Fassung einzuführen, wird der Sockel 22 mit
den Kontakten 50, 51 in Nuten oder dergleichen
Ausnehmungen der Fassung eingesetzt und derart verdreht, dass über die
Kontaktstifte 50, 51 sowohl die mechanische als
auch die elektrische Verbindung erzeugt wird. Die Kontaktstifte 50, 51 werden
also z. B. ähnlich
einem Bajonettverschluss mit der Fassung verbunden.
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Ist
der obere Kontaktstift, also der Push-Kontakt 50, auf der
Vorzugsachse 100 zentral, d. h. mittig angeordnet, dient
dieser (ggf. zusammen mit dem Aufsatz-Element) gleichzeitig als
Führung
beim Eindrehen der Lampe in die Fassung. Das Aufsatz-Element 24 ist
also derart ausgebildet, dass es in eine Ausnehmung der Fassung
zusammen mit dem ersten Kontaktstift aufnehmbar ist. Der Seitenkontakt 51 ist
vorzugsweise derart ausgebildet, dass er z. B. in eine Längsnut der
Fassung eingreifen kann und durch die Drehung der Lampe derart mit
der Fassung verbunden wird, dass die Lampe 10 in der Fassung fixiert
ist, sobald der Seitenkontaktstift 51 einen Endbereich
der Längsnut
erreicht.
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Das
Aufsatzelement 24 des Sockels 22 muss nicht unbedingt
rotationssymmetrisch auf dem Basiselement 23 angeordnet
sein. Auch eine exzentrische Anordnung wäre möglich. Dann wären in der Fassung
zwei Längsnuten
für die
beiden Kontaktstifte (bzw. auch für das Aufsatz-Element) vorzusehen, so
dass beide Kontaktstifte durch Verdrehen nach Durchlaufen der Längsnuten
in einem Endbereich mit der Fassung derart in Eingriff kommen, dass
die Lampe in der Fassung fixiert ist. Gegebenenfalls könnte dann
ein Zentrierstift derart an dem Sockel angeordnet und zum Eingreifen
in die Fassung als Führungshilfe
ausgebildet sein, dass das Einsetzen der Lampe und deren Fixierung
in der Fassung erleichtert werden.
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Der
Sockel 22 weist, in dieser Ausführungsform ebenfalls rotationssymmetrisch
um die Vorzugsachse 100 ausgebildet, einen Aufnahmebereich 29 auf,
der zur mindestens teilweisen Aufnahme der proximalen Quetschdichtung 42 ausgebildet
ist. Der Aufnahmebereich 29 ist hier z. B. als Bohrung
ausgebildet und ermöglicht
eine in Bezug auf den Reflektor 20 zentrierte Lagerung
des Brenners 40 mit den Quetschdichtungen. Dies ist erforderlich,
um eine möglichst
effiziente Lichtabstrahlung mit dem ebenfalls rotationssymmetrischen
Reflektor 20 zu erzielen.
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Die
Abschirmung 60 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
mittels eines Federclips 80 an der distalen Quetschdichtung 43 befestigt.
Mittels des Federclips 80 werden Brenner 40 und
hüllrohrförmige Abschirmung 60 gegeneinander
festgelegt. Der Federclip 80 ist hier an einem distalen
Ende der Abschirmung angeordnet und weist z. B. mehrere Befestigungslaschen
auf, die zur Anlage an die hüllrohrförmige Abschirmung 60 vorgesehen
sind. Die Befestigungslaschen liegen an der hüllrohrförmigen Abschirmung unter vorbestimmter
Vorspannung an und greifen über
Füßchen in
die distale Quetschdichtung 43 ein. Die Befestigungslaschen
haben somit eine Doppelfunktion, nämlich die hüllrohrförmige Abschirmung 60 parallel
zur Vorzugsachse 100 auszurichten und die hüllrohrförmige Abschirmung
an der Quetschdichtung 43 zu arretieren.
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Der
Vorsprung 26 dient – wie
bereits oben erläutert – der Zentrierung
der Abschirmung 60, da die Abschirmung den Vorsprung umgibt,
ihn umgreift. Dies ermöglicht
eine Führung
und Stabilisierung der Abschirmung in der Lampe 10.
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Sockel
und Abschirmungsröhrchen
sind z. B. aus Steatit-Keramik (MgO·SiO2)
ausgebildet, während
die hüllrohrförmige Abschirmung
aus Quarz oder Hartglas ausgebildet sein kann. Der Sockel kann ebenfalls
aus Glas ausgebildet sein.
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Die
erfindungsgemäße Lampe 10 ist
für einen
Warmstart bei etwa 10 kV vorgesehen, das heißt, die Lampe soll auch im
warmen Zustand gezündet werden
können,
wofür die
hohe Zündspannung
notwendig ist. Im Bereich von Kriechwegen des Stromes könnten insbesondere
bei diesen hohen Zündspannungen
unerwünschte
Entladungen, also Überschläge auftreten.
Deshalb müssen
die Kriechwege möglichst
lang ausgebildet sein. Die Lampe selbst soll jedoch in ihren Abmaßen nicht
größer ausgestaltet werden.
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Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung
der Lampe 10 mit dem gestuften Sockel 22 ermöglicht die
Reduzierung der Länge
der hüllrohrförmigen Abschirmung 60.
Der gestufte Sockel 22 und die sehr geringen Dimensionen
der Quetschdichtungen 42, 43 ermöglichen
die versetzte Anordnung der Kontaktstifte 50, 51.
Der Push-Kontaktstift (erster Kontaktstift) 50 ist auf
dem Aufsatz-Element 24 angeordnet, während der Seitenkontaktstift
(zweiter Kontaktstift) 51 auf dem Basiselement 23 angeordnet
ist. Die axiale Distanz f zwischen den Niveaus der beiden Ebenen
E1, E2 des Sockels 22 und damit zwischen den Kontaktstiften
entspricht in diesem Ausführungsbeispiel
der Längenreduzierung
der hüllrohrförmigen Abschirmung 60.
Aufgrund dieser axialen Distanz kann die Länge der zweiten Zuleitung 53b ebenfalls reduziert
werden. Die radiale Distanz r zwischen den Kontaktstiften wird durch
die Lampen-/Brenner-Abmessungen bestimmt. Der Hüllkolben, also die Abschirmung
ist dabei maßgebend.
Der Abstand zwischen den beiden Ebenen muss vergrößert werden, wenn
der Abstand zwischen den Kontaktstiften verkleinert wird, damit
der Mindestkriechabstand von 22 mm erreicht wird.
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Die
Reduzierung der Länge
der hüllrohrförmigen Abschirmung
hat keinen Einfluss auf den Natriumverlust. Aufgrund der Sockelgestaltung
und der Befestigungskonstruktion der hüllrohrförmigen Abschirmung wird die
von der Bogenentladungsröhre emittierte
UV-Strahlung an
dem Erreichen der Zuleitungen auf Sockelseite verhindert.
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Das
Basiselement 23 des Sockels 22 weist einen Durchmesser
derart auf, dass eine Verbindung zwischen Halsbereich 21 des
Reflektors 20 und dem Sockel 22 möglich ist.
Das Anbringen des Sockels 22 auf dem Halsbereich 21 erfolgt
mit einem Verbindungsmaterial mit hohem elektrischem Widerstand, z.
B. Kitt, Zement, Glassfritte etc., so dass die beiden Bauteile hermetisch
miteinander verbunden oder gesintert sind. Alternativ ist es möglich, einen
Reflektor samt Sockel einstückig
aus Glas vorzusehen.
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Die
Höhe der
axialen Distanz zwischen den beiden Niveaus ist wichtig, um eine
Mindestlänge
für einen
etwaigen Kriechweg des Stromes zwischen einer Innen- und Außenseite des
Sockels zu erhalten. Nur so lassen sich unerwünschte Entladungen also Überschläge vermeiden.
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Der
Halsbereich 21 des Reflektors 20 hat ebenfalls
eine verringerte Höhe,
wobei die Gesamthöhe
der Lampen gemäß dem Stand
der Technik beibehalten werden kann.
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Im
Wesentlichen treten in bzw. an der Lampe zwei kritische Pfade als
Kriechwege für
den Strom auf:
- Kriechweg 1: zwischen dem Push-Kontakt und
dem Seitenkontakt auf der Außenseite
des Sockels (e + f),
- Kriechweg 2: zwischen dem Push-Kontakt und dem Seitenkontakt
im Inneren des Sockels (e + g + h),
mit - e
- = radialer Abstand
zwischen den Kontaktstiften, ausgehend von den jeweiligen einander
zugewandten Seiten,
- r
- = radialer Abstand
zwischen den Kontaktstiften, ausgehend von deren zentralen Achsen,
- f
- = axialer Abstand
zwischen der ersten Ebene des Aufsatz-Elements und der zweiten Ebene des
Basiselements,
- g
- = axiale Länge (Höhe) des
kreisförmigen
Vorsprungs bzw. der kreisförmigen
Aufnahme für den
Hüllkolben
bzw. der Abschirmung am Sockelboden,
- h
- = axialer Abstand
vom distalen Ende der proximalen Quetschdichtung und der Höhe der kreisförmigen Aufnahme
für den
Hüllkolben
am Sockelboden.
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Hierbei
sind insbesondere die Größen f und h
sehr wichtig, um die Kriechwegerfordernisse von größer oder
gleich 22 mm zu erfüllen,
d. h. e + f ≥ 22mm
und auch e + g + h ≥ 22mm.
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2 zeigt
die erfindungsgemäße Entladungslampe 10 gemäß 1 in
einer Seitenansicht, allerdings um 90° gedreht. Mit 3 ist
die Entladungslampe 10 im Schnitt entlang der Linie III-III
aus 2 dargestellt. Die Entladungslampe entspricht
im Wesentlichen der in 1 gezeigten, allerdings ist die
Linse 27 hier mit dem oben beschriebenen Aluminiumring 28,
der an der Außenseite
des Reflektors 20 geführt
wird, befestigt sein.
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4 zeigt
die Entladungslampe gemäß 1 in
einer weiteren Ansicht, um 180° gedreht. 5 zeigt
die Entladungslampe gemäß 4 im Schnitt
entlang der Linie V-V aus 4. In 5 ist daher
der Seitenkontaktstift 51 nicht sichtbar.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Entladungslampe,
wobei statt eines Reflektors ein Außenkolben 19 vorgesehen
ist. Die Warmstartentladungslampe ist hier mit einem Keramikbrenner
(z. B. PCA-Brenner) ohne Abschirmung (Hüllkolben) ausgebildet.
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Mit 7 ist
ein Quarzbrenner mit der dazu notwendigen Abschirmung 60 gezeigt.
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Beide
Lampen weisen einen auf den Außenkolben
aufgesetzten Sockel 22 auf, der – wie mit den übrigen Ausführungsbeispielen
beschrieben – zweistufig
ausgebildet ist und die beiden Ebenen E1 und E2 aufweist. Bei den
Entladungslampen nach 6 bzw. 7 sind Außenkolben 19 und
Sockel 22 hermetisch miteinander verbunden. Die Quetschdichtungen
sind ähnlich
der übrigen
Ausführungsformen ausgebildet,
wobei die proximale Quetschdichtung in einem Aufnahmebereich 29 gelagert
ist. Im Übrigen sind
die Verläufe
der Zuleitungen 52, 53a, 53b im Wesentlichen
entsprechend den übrigen
Ausführungsformen
vorgesehen.
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Mit 8 ist
ein Sockel 22 für
die erfindungsgemäße Entladungslampe 10 dargestellt.
Die Innenansicht des Sockels gemäß 8 (also
Sicht von dem Basiselement 23 aus nach innen) ist mit 9 gezeigt.
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Wie
bereits mit 1 beschrieben, ist der Sockel 22 hier
als rotationssymmetrisches Teil ausgebildet und weist zwei Ausnehmungen
auf, um die Kontaktstifte 50, 51 aufzunehmen und
die Zuleitungen 52, 53a in das Lampeninnere zu
führen.
Der Push-Kontaktstift (erster Kontaktstift) 50 wird auf dem
Aufsatz-Element 24 angeordnet, während der Seitenkontaktstift
(zweiter Kontaktstift) 51 auf dem Basiselement 23 positioniert
wird.
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Blickt
man in das Sockelinnere (9), so ist die Aufnahme für die Abschirmung
zu erkennen. Sockel 22 und Reflektor 20 werden
hermetisch miteinander verbunden. Insbesondere ist hier der Aufnahmebereich 29 als
Bohrung ausgebildet und ermöglicht
eine in Bezug auf den Reflektor 20 zentrierte Lagerung
des Brenners 40 mit Hilfe der Quetschdichtungen (zumindest
mit Hilfe der proximalen Quetschdichtung). Dies ist erforderlich,
um eine möglichst
effiziente Lichtabstrahlung zu erzielen. Ferner ist eine Verdrehsicherung 90 vorgesehen,
so dass der Sockel auf dem Reflektor oder dem Außenkolben in seiner Position
verbleibt.
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Der
Aufnahmebereich 29 ist derart ausgebildet, dass sowohl
Quetschdichtungen mit rundem, insbesondere ovalem oder kreisförmigem Querschnitt
als auch mit rechteckförmigem
oder quadratischem Querschnitt aufnehmbar sind.
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10 zeigt
eine Entladungslampe 10' wie sie
aus dem Stand der Technik bekannt ist. Gezeigt sind hier die nebeneinander
auf einer Ebene in Bezug auf die Vorzugsachse angeordneten Kontaktstifte 50', 51'. Ferner ist
die durch die gesamte Länge der
Lampe verlaufende hüllrohrförmige Abdeckung 60' gezeigt. In
dieser Ausgestaltung sind die Kriechwege für den Strom ungünstig ausgelegt.
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Es
ist festzuhalten, dass es mit der erfindungsgemäßen Lampe und dem Versatz der
Kontaktstifte möglich
ist, Kriechwege in der Entladungslampe für den Strom derart auszulegen,
dass unerwünschte
Entladungen entlang der kritischen Bereiche nicht auftreten, auch
wenn hohe Zündspannungen
angelegt werden. Mit diesen hohen Zündspannungen lassen sich die
Lampen auch im warmen Zustand zünden.
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- 10
- Entladungslampe
- 11
- Proximaler
Bereich
- 12
- Distaler
Bereich
- 19
- Außenkolben
- 20
- Reflektor
- 21
- Halsbereich
- 22
- Sockel
- 23
- Basiselement
- 24
- Aufsatz-Element
- 25
- Sockelboden,
Bodenbereich
- 26
- Vorsprung
- 27
- Abdeckung
- 28
- Aluminiumring
- 29
- Aufnahmebereich
- 30
- Lampeninnenraum
- 40
- Brenner
- 41
- Brennerraum
- 42
- Erste
bzw. proximale Quetschdichtung
- 43
- Zweite
bzw. distale Quetschdichtung
- 50
- Erster
Kontaktstift, Push-Kontakt(stift)
- 51
- Zweiter
Kontaktstift, Seitenkontakt(stift)
- 52
- Erste
Zuleitung
- 53a,53b
- Zweite
Zuleitung
- 60
- Hüllrohrförmige Abschirmung
- 70
- Abschirmungsröhrchen
- 80
- Federclip
- 90
- Verdrehsicherung
(Sockel)
- 100
- Zentrale
Achse
- f,g,h
- Axiale
Abstände
- e,r
- Radiale
Abstände
- E1,E2
- Ebenen
- 10'
- Reflektorlampe
(Stand der Technik)
- 50'
- Erster
Kontaktstift (Stand der Technik)
- 51'
- Zweiter
Kontaktstift (Stand der Technik)
- 60'
- Hüllrohrförmige Abschirmung
(Stand der Technik)