DE2840031C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit den Merk­ malen des Oberbegriffs aus dem Hauptanspruch. Eine solche Anordnung ist bereits aus der US-PS 36 84 908 bekannt. Hierbei ist eine Xenon Kurzbogenlampe von 1000 W bis 1200 W innerhalb eines 305 mm Durchmesser aufweisenden Preßglasreflektors angeordnet, wobei die Lichtaustrittsöffnung mittels einer lichtdurchlässigen Linse verschlossen ist. Die thermisch hochbelastete Lampe selbst ist allseitig umgeben und hermetisch eingeschmolzen, so daß eine Kühlung derselben nur über Kühlrippen erfolgt, die zwischen dem Reflektor und einer Außenschale, die den Reflektor umgibt, ange­ ordnet sind.

In der US-PS 37 00 881 ist eine andere Anordnung be­ schrieben, bei der die Lampe in das Ende des das ganze Lampenende umgebenden Reflektorhalses eingekettet ist. Bei dieser Konstruktion entsteht vor der Kittstelle zwischen Lampenende und Reflektorhals ein Hohlraum, in dem die Wärme um das Lampenende gestaut werden soll. Damit soll ein niedriger Temperaturgradient über die Länge dieses Raumes erzielt und Wärmespannungen vermieden werden. Um die Wärmestauwirkung noch zu verbessern, ist der Reflektorhals konisch ausgebildet, so daß sich der Raum zum äußeren Lampenende hin verjüngt. Als Abschluß der Anordnung dient eine aufgekittete, den Reflektorhals umgebende Kappe; durch eine Öffnung in der Seitenwand der Kappe sind beide Stromzuführungen herausgeführt. Als Lampe wird eine Gleichstrombogenentladungslampe verwendet, wobei die Anode vom Reflektorhals und dem Wärmestauraum umgeben ist. Die Stromzuführung vom in Lichtaustrittsrichtung liegenden Lampenende ist innerhalb des Reflektors zur Abschlußkappe zurückgeführt. Trotz dieser speziellen Konstruktion beträgt die Lebensdauer der Anordnung nur etwa 25 bis 50 Stunden, was bei einer kommerziellen Verwendung der Anordnung für Projektionszwecke nachteilig ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung von Lampe und Reflektor in kompakter Bauform für den Einsatz in optischen Projektionsge­ räten zu schaffen, bei der eine gute Lampenkühlung er­ möglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst. Im Unteranspruch ist eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung wiedergegeben. Insbesondere wird der aus einem isolierenden, tempe­ raturbeständigen Formkörper bestehende erste Sockel­ teil mit verschiedenen über seinen Umfang verteilten Aussparungen und mit einer zentrischen Öffnung, die zum Reflektor hin stufenförmig erweitert ist, ver­ sehen. An dem durch die Erweiterung entstehenden Absatz im ersten Sockelteil wird der Reflektor mit seinem Halsende befestigt, vorzugsweise angekittet. Die Lampe ist mit ihrem ersten Lampenschaft von der Lichtaustrittsöffnung her in den Reflektorhals und den damit bereits fest verbundenen ersten Sockelteil bis in dessen schmale zentrische Öffnung eingeführt und dort - nach optischer Justierung zum Reflektor - befestigt, so daß Lampe und Reflektor an verschiedenen Stellen des ersten Sockelteils angebracht sind. Der Reflektorhals, der im wesentlichen zylindrisch aus­ gebildet ist, und dessen innerer Durchmesser um mehrere Millimeter größer ist als der Außendurchmesser des ersten Lampenschaftes, umgibt diesen nur über einen Teil der Länge. Die Befestigung kann vorzugs­ weise durch Kitt, aber auch durch mechanische Hilfs­ mittel erfolgen. Durch die seitlichen Aussparungen im ersten Sockelteil sowie den ringförmigen Raum zwischen dem ersten Lampenschaft und dem Reflektorhals wird eine wirksame Kühlung des Lampenendes und der Lampe im Reflektor ermöglicht.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung lassen sich Wechselstromentladungslampen verwenden und ihre lange Lebensdauer ausnutzen. Diese lange Lebensdauer resul­ tiert aus dem gegenüber Gleichstromentladungslampen symmetrischen Aufbau des Entladungsgefäßes (ein­ schließlich der Elektrodengeometrie), der es besonders bei Metallhalogenidzusätzen in der Füllung ermöglicht, in beiden Hälften des Gefäßes gleichermaßen die optimale Temperatur- und Teilchendichteverteilung zu erreichen. Anders als bei Gleichstromlampen, bei denen im Anodenschaft nur ein kleiner Temperaturgradient auftreten darf, wird in der erfindungsgemäßen Anordnung durch eine starke Lampenschaftkühlung dafür gesorgt, daß ein hoher Temperaturgradient auftritt. Damit wird, insbesondere bei kompakter Bauweise, die für lange Beständigkeit der äußeren, im Laufe der Brennzeit mit dem Luftsauerstoff reagierenden Stromzuführungsteile notwendige niedrige Temperatur des Lampenendes erreicht, ohne daß die für hohe Lichtausbeute und Farbqualität notwendige hohe Kolbentemperatur (ca. 1000°C) beeinträchtigt wird. Der Wechselstrombetrieb hat außerdem den Vorteil, daß keine Bogenverschiebung durch Abbrand an der Kathode, wie es bei Gleichstromlampen der Fall ist, auftreten kann.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Anordnung gemäß der Erfindung ist der Reflektor an seiner Licht­ austrittsöffnung mit einem temperaturbeständigen zweiten Sockelteil versehen, der vorzugsweise aus isolierendem Material wie Keramik besteht und die Form eines mit Aussparungen versehenen Ringes hat. Die Aus­ sparungen können an den Rändern des zweiten Sockel­ teils über den Umfang verteilt angeordnet sein oder auch durch unterschiedliche Wandstärken gebildet werden. Im letzteren Fall entstehen dann zwischen dem Reflektor und dem ringförmigen zweiten Sockelteil Öffnungen. Somit kann nicht nur am ersten Sockelteil, an dem diesem zugeordneten ersten Lampenschaft und im Reflektor Kühlluft durch- und vorbeiströmen, sondern auch an dem der Lichtaustrittsöffnung des Reflektors zugewandten Ende der Lampe. Außer der Lüftungsführung wird durch den ringförmigen Sockelteil eine Isolierung und eine definierte Lage der Anordnung im Projektor ermöglicht. Durch ggf. am Umfang des zweiten Sockel­ teils anzubringende Nocken kann noch eine präzisere Justierung der Anordnung im Projektor erfolgen. Außer­ dem wird durch den zweiten Sockelteil eine gezielte Abblendung erreicht sowie ein mechanischer Schutz des zugeordneten Lampenendes, indem er über dieses hinausragt.

Die mit dem in Lichtaustrittsrichtung liegenden Ende der Lampe verbundene Stromzuführung ist vorteilhafter­ weise als gut wärmeleitendes, strahlungsreflektieren­ des und durch seine geringe Ausdehnung in Richtung der Strahlung praktisch nicht abschattendes Metallband ausgebildet, das nach Hinführung zum Reflektorrand innerhalb und über den Umfang des zweiten Sockelteils verläuft. Daß diese Stromzuführung dann gemäß der Erfindung außerhalb des Reflektors geführt ist, hat den Vorteil, auch eine Abschattung im Innern des Reflektors zu vermeiden. Als weiterer Vorteil ergibt sich eine bessere Isolation, so daß die Heißzündung der Lampe ermöglicht wird. Für diesen Fall sind die Stromzuführungen der Lampe gegeneinander hochspan­ nungsisoliert auszuführen.

Der Reflektor wird vorzugsweise als Interferenzkanten­ filter ausgeführt, von dem der sichtbare Strahlungs­ anteil reflektiert und die Strahlungsanteile im UV- und IR-Bereich weitgehend unterdrückt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Lebens­ dauer von mehreren hundert Stunden (über 500 Stunden) erreicht, bei geringer Bogenunruhe und außerordent­ lich guter Justiermöglichkeit im Projektor. Dadurch und durch die gute Lichtausbeute und Farbwiedergabe ist die Anordnung vorzüglich geeignet für die Lauf- und Stehbildprojektion, z. B. für die Projektion von Super 8- bzw. 16 mm- bzw. 35 mm-Filmen und für die Diaprojektion aller Formate. Hervorzuheben ist noch die kompaktere Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber den bisher bekannten.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren er­ läutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Anord­ nung im Schnitt.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des ersten Sockelteils.

Fig. 3 gibt eine Draufsicht auf die Anordnung mit Lampe und Reflektor wieder.

Die Lampe 1 in Fig. 1 ist in der Öffnung 2 des ersten Sockelteils 3 durch Kitt 4 befestigt, während der Reflektor 5 mit seinem kurzen Halsansatz 6 an der Fläche 7 des ersten Sockelteils 3 anliegt und dort mittels Kitt 8 befestigt ist. Die Kühlluft strömt senkrecht zur Zeichnungsebene durch die im ersten Sockelteil 3 vorhandenen Aussparungen. Ein Teil der eingeströmten Kühlluft passiert den zwischen dem Reflektorhals 6 und dem ersten Lampenschaft 9 befind­ lichen Zwischenraum 10 und strömt am Lampenkolben vorbei. An der Lichtaustrittsöffnung des Reflektors 5 ist der mit Aussparungen 11 versehene zweite, ring­ förmige Sockelteil 12 aus Keramik angeordnet. Die mit dem Ende des dem Sockelteil 12 zugewandten zweiten Lampenschaftes 13 verbundene Stromzuführung 14 ist ein vernickeltes Kupferband, das zunächst radial zum Rand des zweiten Sockelteils 12 und weiter an dessen Innen­ umfang verläuft. Das Teil 15 ist die das erste Sockelteil 3 und das zugeordnete elektrische Anschlußelement verbin­ dende Stromzuführung. Die Lampe 1 ist eine wechsel­ strombetriebene Halogen-Metalldampflampe mit nur einem einzigen Lampenkolben, bei der eine Optimierung der Bogenleistung, der Wandbelastung und der Füllung vor­ liegt. Als Füllung enthält die Lampe im wesentlichen Quecksilber und Halogenide der Seltenen Erden. Der Abstand zwischen den Elektroden 16 beträgt etwa 3 mm. Die Lampe hat eine Nennleistung von 270 W. Der Außen­ durchmesser des zweiten Sockelteils 12 liegt bei 55 mm, die Länge der gesamten Anordnung bei 65 mm.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, an welchen Stellen die Aussparungen im ersten Sockelteil 3, der in diesem Fall aus Keramik besteht, angeordnet sind. Die in Fig. 3 wiedergegebene Draufsicht der Anordnung zeigt den Verlauf der Stromzuführung 14 innerhalb des zweiten Sockelteils 12. Bei 17 erfolgt die Verbindung der Stromzuführung 14 mit ihrem außerhalb der Anord­ nung liegenden elektrischen Anschlußelement. Der Weg des Kühlluftstromes ist in den Figuren schematisch durch Pfeile angedeutet.

Claims (5)

1. Anordnung mit einer Hochdruckentladungslampe (1) und einem Reflektor (5) als Baueinheit, wobei:

• - die Lampe (1) mit ihrer Längsachse in der Reflek­ torachse angeordnet ist,
• - die Lampe (1) einen ersten Lampenschaft (9) auf­ weist,
• - die Baueinheit ein mit mindestens einer Öffnung (10) versehenes erstes Sockelteil (3) aufweist,
  • -- das aus einem isolierenden, temperaturbeständi­ gen Material besteht,
  • -- das ein erstes elektrisches Anschlußelement aufweist, welches mit dem ersten Ende der Lampe (1) verbunden ist,

und der erste Lampenschaft (9) sowie der Reflektor­ hals (6) zur Fixierung der Baueinheit im Sockelteil (3) unlösbar befestigt ist, und wobei

• - die Baueinheit ein zweites Sockelteil (12) auf­ weist,
  • -- das ringförmig ausgebildet ist und aus einem isolierenden Material besteht,
  • -- das am Reflektorrand unlösbar befestigt ist,
  • -- das ein zweites elektrisches Anschlußelement aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine Öffnung (10) des ersten Sockelteils (7) als Lüftungsöffnung dient, und
• - daß das zweite Sockelteil (12) mindestens eine Lüftungsöffnung (11) aufweist,

derart, daß ein kontinuierlicher Luftstrom von außen durch die Lüftungsöffnung (10) des ersten Sockelteils (3), innerhalb des Reflektors (5) an der Hochdruckentladungslampe (1) vorbei und durch die Lüftungsöffnung (11) des zweiten Sockelteils (12) weiter nach außen strömen kann,

• - daß das zweite Lampenende und das zweite Kontakt­ element durch ein Metallband (14) verbunden sind,
  • -- das sich bis zum zweiten Sockelteil (12) radial erstreckt und
  • -- das dann weiter an dessen Innenumfang geführt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste Sockelteil (3) und der zweite Sockelteil (12) mit mehreren über den ganzen Umfang verteilten Lüftungsöffnungen (11) versehen ist.