DE2755200C2

DE2755200C2 - Scheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2755200C2
Application number: DE2755200A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Phys. Dr. 7253 Renningen Kuhn; Ernst Dipl.-Phys. Dr. 7262 Altengstett Zehender
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-12-10
Filing date: 1977-12-10
Publication date: 1986-09-25
Also published as: FR2411359A1; FR2411359B1; GB1602171A; DE2755200A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein derartiger Scheinwerfer ist beispielsweise aus der DE-AS 22 29 008 bekannt.

Kunststoff-Reflektoren haben den Vorteil, daß sie nicht rosten und auch ohne Lackieren eine genügend glatte Oberfläche aufweisen. Hingegen ist es nachteilig, daß sie weniger mit hohen Temperaturen belastbar sind als lackierte Metallspiegel, was zu einem Verziehen der paraboloiden Reflexionsteilc des Kunststoff-Reflektors führen kann. Dabei sind die maximalen Temperaturen an derartigen Reflektoren sogar höher als bei metallenen, weil Kunststoff die Wärme schlechter als Metall leitet. Besonders hohe Temperaturen ergeben sich dann, wenn die Reflektoren in Gehäusen eingebaut sind und dadurch eine konvektive Wärmeabfuhr weitgehend unterdrückt wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei Scheinwerfern mit einem Kunststoff-Reflektor die maximale Temperatur auf für Kunststoffe weniger kritische Temperaturen zu senken.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst

Die Erfindung geht von der Analyse der Wärmeflüsse aus, wonach von den Metallteilen aus dem Bereich der Glühlampe wegen der schlechteren Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs keine große Wärmemenge durch Wärmeleitung auf den Reflektor übergeht Außer der Glühlampe selbst ist die Lampenhalterung das heißeste Teil des Scheinwerfers. Eine Kühlung der Lampenhalterung durch Wärmeabfuhr an außenliegende Teile, insbesondere an das Gehäuse, bietet sich deshalb als wirksamstes Mittel an, um die Temperatur der heißeren Teile herabzusetzen.

Dabei könnte die Wärmeabfuhr, d. h. der Übergang der Wärme, zwar prinzipiell durch Konvektion, Leitung und Strahlung erfolgen. Bei Scheinwerfern der angegebenen Art scheidet jedoch wegen der engen Raumverhältnisse zwischen Reflektor, Lampenhalterung und Sockel der Glühlampe einerseits und dem Scheinwerfergehäuse andererseits ein konvektiver Wärmeübergang weitgehend aus.

Eingehende Versuche haben ergeben, daß durch Abstrahlung ein wenig aufwendiger, jedoch sehr wirksamer Wärmeübergang von der Lampenhalterung auf die benachbarten Teile der Gehäuserückwand Möglich ist. Hierfür ist es notwendig, sowohl den Emissionsgrad der Lampenhalterung und des Glühlampentellers als auch den Absorptionsgrad, — welcher identisch mit dem Emissionsgrad ist — des Gehäuseinneren hoch, d. h. nahe 1,0 zu machen.

Für die je Sekunde abgeführte Wärme-Energie gilt das Stefan-Boltzmannsche Gesetz:

AW

(Tf, Tg = Temperaturen des Lampenträgers bzw. des Gehäuses; a = 5,67 · 10-¹² Watt/cm² K"; F = strahlende Fläche)

Bei Sf=

1 wird

AW

A t

Bei gemessenen Temperaturen der Lampenhalterung von 500 Kelvin bzw. des Gehäuses von 350 Kelvin und einer z. Z. an der Lampenhalterung zur Abstrahlung verfügbaren Fläche F = 5 cm² wird:

AW At

= 5 · 5,67 · 10-'2 (0,0625

10¹² - 0,015 ■ ΙΟ¹²)
= 1,35 Watt

Bei normalen Lampenträgern aus Metall ist deren Abstrahlung deshalb gering, weil der Emissionsgrad von Metallen mit annähernd 0,1 bis 0,3 verhältnismäßig klein ist. Auch nehmen Gehäuse mit einer blanken metallischen Innenseite wenig Strahlung auf, sondern reflekticren diese.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Aus- oder Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Scheinwerfers möglich. Um den hohen, theoretischen zu erwartenden Wärmefluß von 1,35 Watt zu erreichen, sind bei einem als Lampenhalterung ausgebildeten Lampemteller die zur Abstrahlung verfügbaren Flächen geschwärzt und mithin der Emissionsgrad erhöht. Der hierfür benutzte

Lack oder eine andere den Emissionsgrad erhöhende Beschichtung muß dabei genügend temperaturbeständig sein, und die Dicke des Lackes bzw. der Beschichtung muß darüber hinaus so groß gewählt werden, daß der Emissionsgrad nahe 1,0 wird. Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung werden hierfür Klarlacke mit einer Schichtdicke von mindestens 25 μπι benötigt. Weiterhin wird vorgeschlagen, pigmentierten Lack mit einer Schichtdicke von mindestens 10 μπι vorzusehen, wobei als Pigment Ruß benutzt werden kann.

Besteht die Gehäuserückwand des Scheinwerfers aus Metall, so wird zweckmäßigerweise mindestens der der Glühlampe und dem Lampenträger gegenüberliegende Bereich der Innenseite der Rückwand mit dem die Wärmeabstrahlung erhöhenden Lack beschichtet

Die mit der Erfindung erzielbare Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß der Wärmeübergang gegenüber den herkömmlichen Scheinwerfern sich mindestens verzehnfachen läßt, und es kann dadurch die maximale Temperatur des Scheinwerfers von etwa 210 Grad Celsius auf etwa 170 Grad Celsius und damit auf für Kunststoffe weniger kritische Temperaturen gesenkt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand zweier Figuren dargestellt und in nachfolgender Beschreibung näher erläutert F i g. 1 zeigt einen Axialschnitt durch den Scheinwerfer, und F i g. 2 zeigt ausschnittsweise die Rückansicht des Reflektors ohne Gehäuse.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Scheinwerfer 9 besteht im wesentlichen aus einem Reflektor 10 aus Kunststoff, einer davorgesetzten Streuscheibe 11 und einem den Scheinwerfer 9 abschließenden Gehäuse 12 aus Metall. Ein metallener Lampenträger 13 steckt in einer öffnung des Reflektors 10 und nimmt eine Glühlampe 14 auf, wobei an dieser anliegenden und am Reflektor 10 einrastende Befestigungsteile 15 sowohl die Glühlampe 14 als auch den Lampenträger 13 in der Funktionslage sichern.

Der durch die Glühlampe 14 aufgeheizte Lampenträger 13 ist großflächig ausgebildet und seine Rückseite 16 weist eine Beschichtung 18 auf, weiche die Wärmestrahlung erhöht. Ebenso ist die Innenseite 17 des Gehäuses 12 und die Außenseite des Lampensockels 21 mit einer derartigen, die Wärmestrahlung erhöhenden Beschichtung 19 bzw. 20 versehen. Durch diese Beschichtungen sind die betreffenden Oberflächen im Sinne der Erfindung geschwärzt, d. h. die Wärmeabstrahlung ist im Infrarotbereich hoch. Die Beschichtung 18 bis 20 können Phosphatschichten sein, sie können auch aus hitzebeständigem Klarlack oder beipsielsweise mit Ruß pigmentiertem Lack bestehen.

Die Beschichtungen 18, 19 und 20 bedecken mithin die zur Wärmeabstrahlung geeigneten heißen Bereiche des Lampentellers, der Gehäuseinnenseite und gegebenenfalls der Glühlampe 14, sie erhöhen den Wärmeübergang zwischen den beschichteten heißen und kälteren Bereichen der benachbarten Oberflächen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Kunststoff-Reflektor, mit einer in diesem mittels einer Lampenhalterung befestigten Glühlampe und gegebenefalls mit einem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Wärmeabstrahlung an außenliegende Teile geeigneten Bereiche der Glühlampe (14) und/oder der Lampenhalterung (13) großflächig ausgebildet sind und daß die Rückseite (16) der Bereiche mit einer die Wärmeabstrahlung erhöhenden Beschichtung (18,20) versehen r.ind.

2. Scheinwerfer, dessen Lampenhalterung ein Lampenträger aus Metall ist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite (16) des Lampenträgers (13) eine die Wärmeabstrahlung erhöhende Beschichtung (18) aufweist

3. Scheinwerfer mit einem Gehäuse aus Metall nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der der Glühlampe (14) und dem Lampenträger (13) gegenüberliegende Bereich der Innenseite (17) des Gehäuses (12) eine die Absorption der Wärmestrahlung erhöhende Beschichtung (19) aufweist.

4. Scheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite (16) des Lampenträgers (13) und/oder die Innenseite (17) des Gehäuses (12) eine temperaturbeständige Lackschicht (18 bzw. 19) oder einen anderen temperaturbeständigen Überzug mit hohem Emissionsgrad aufweist.

5. Scheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Lackschicht bildende Lack ein pigmentierter Lack ist, wobei die Dicke der Lackschicht mindestens 10 μπι beträgt.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Lackschicht bildende Lack ein pigmentierter Lack ist, wobei die Dicke der Lackschicht mindestens 10 μπι beträgt.

7. Scheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack mit Ruß pigmentiert ist.

8. Scheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturbeständigen Beschichtungen (18,19) im Infrarotbereich einen hohen Emissionsgrad besitzen.