DE2915001A1

DE2915001A1 - Fahrzeugscheinwerfer aus kunststoff

Info

Publication number: DE2915001A1
Application number: DE19792915001
Authority: DE
Inventors: Fred Frank Holub; Vincent Vodicka
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1979-10-18
Also published as: FR2423715A1; DE2915001C2; NL7902776A; FR2423715B1; JPS54137881A; US4210841A; BR7902361A; JPS58825B2; KR820000527B1

Description

Fahrzeugscheinwerfer aus Kunststoff

Die Erfindung bezieht sich auf Lampen mit einem parabolischem alurainiumüberzogenen Reflektor und insbesondere auf einen Fahrzeugscheinwerfer aus Kuriuttstof f mit einem versiegelten Innenkolbt-n als der Lichtquelle.

In der gegenwärtigen Zeit der versiegelten Lichtbündellampen ist es manchmal schwierig sich daran zu erinnern, daß die nicht versiegelten Fahrzeugscheinwerfer, d. h. Fahrzeugscheinwerfer mit einer inneren Lampe bereits seit Erfindung des Automobils bekannt sind . Die Nachteile einer solchen Struktur bleiben jedoch bestehen, z. B. durch Schmutz, Wasser, Korrosion und Kondensation verschlechterte Leistungsfähigkeit oder gar Ausfall. Die Preßglaslampe mit parabolischem aluminiumüberzogenem Reflektor erleichtert diese Probleme zwar, doch ist sie kein Allheilmittel.

Die derzeit" als Fahrzeugscheinwerfer verwendeten Preßglaslampen sind schwerer als sie sein könnten. Auch gibt es Begrenzungen für die Glasformen, die für Kunststofformen nicht existieren. Auch ist Kunststoff leichter handhabbar und beschädigt die Formen nicht so rasch wie Glas, so daß die Ausrüstungskosten geringer wären.

Der Wunsch nach einer Alternative zu einem vollkommen aus Glas bestehenden Fahrzeugscheinwerfer ist jedoch nicht gleichzusetzen mit einer praktischen Ausführung. So ist z. B. in dem US-Reissue Patent 25 017 eine versiegelte Lichtbündellampe ganz aus Kunststoff beschrieben. Während es möglich ist, daß eine danach gebaute Lampe tatsächlich betriebsfähig ist, muß das Ergebnis nicht notwendigerweise ein kommerziell brauchbarer Fahrzeugscheinwerfer sein. So überlebt der exponierte Glühfaden die 300 Stunden nicht, die von Fahrzeugscheinwerfern gefordert werden. Auch ist, so weit bekannt, kein Kunststoff undurchdringlich für Wasserdampf oder andere Gase während der Lebensdauer. Bei Preßgas lampen mit parabolischem, aluminiumüberzogenem Reflektor wird durch das Verschmelzen

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der Linse mit dem Reflektor die L amp υ undurchdringlich für Wasserdampf und andere Gase. Auch kann beim Gebrauch der "heifte I¹MtM-I-" auf einem Fahrzeugscheinwerfer, der in der vorliegenden Anmeldung als der Bereich im Reflektor oberhalb des Glühfadens definiert ist, leicht eine Temperatur von 8O⁰C übersteigen. In ähnlicher Weise kann, insbesondere wenn die Lampe schmutzig ist, ein zweiter "heißer Fleck", der in der vorliegenden Anmeldung als ein Bereich auf der Linse etwa ein Ί/k des .Abstandes von dem Oberteil der Lampe nach unten ebenfalls eine Temperatur von 8O⁰C übersteigen, wenn die Umgebungsbedingungen entsprechend sind.

Durch die vorliegende Erfindung wird daher eine Lampe mit einem parabolischen aluminiumüberzogenen Reflektor aus einem Kunststoff mit einer hohen Wärmeverformungstemperatur, d. h. höher als 130⁰C geschaffen, wie aus Polycarbonatcopolymer oder Polysulfon, deren Belastung im Bereich von 4,5 bis 7,8 % liegt. Als "Belastung" ist in der vorliegenden Anmeldung die Wattzahl gemeint, die in einem gegebenen Volumen verbraucht wird und hat daher die Einheit Watt/cm .

Es ist in der vorliegenden Erfindung festgestellt worden, daß solche Kunststofflampen aus Kunststoffen hergestellt werden können, die eine WärmeVerformungstemperatur von mehr als 130 C haben und eine Dicke von etwa 1,25 bis etwa 3 mm, wenn das Volumen der Lampe und die durch den Glühfaden verbrauchte Wattleistung derart sind,

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das nicht mehr als 7,8 χ 10 Watt/cm innerhalb der Lampe verbraucht werden. So sind z. B. Lampen mit einer Lebensdauer von mehr als etwa 3OO Stunden hergestellt worden, die einen Innenkolben aufweisen, deretwa 50 - 65 Watt in Lampen mit einem Innenvolumen von 83O - 1100 cin^ verbraucht. Diese Lampen sind dimensionsmäßig gleich den Innenlampen in einem rechteckigen Fahrzeugscheinwerfer mit viel' Lampen, Beim Betrieb atmet die Lampe, d. h. der Kunststoff ist gegenüber der umgebenden Atmosphäre nicht undurchlässig. Beim An- und Abschalten erhitzt sich die Atmosphäre innerhalb der Lampe und kühlt sich wieder ab und dies führt schließlich zum Eindringen eines Teiles der umgebenden Atmosphäre durch den Kunststoff. Da ein innenkolben benutzt wird, ist der

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Glühfaden vor der Veränderung innerhalb der Lampe geschützt und die Atmosphäre innerhalb der Lampe ist gleichermaßen vor der außerordentlich hohen Temperatur des Glühfadens geschützt, sodaß dadurch keine chemische Reaktionen verursacht werden. Da der Innenkolben permanent innerhalb des Reflektors befestigt ist, ist das Eindringen der umgebenden Atmosphäre langsam genug, sodaß sich nicht ausreichend Verunreinigungen innerhalb der Lampenatmosphäre ansammeln können, bevor das Leben des Kolbens beendet ist, um eine Verschlechterung der Lampe zu verursachen.

Geeignete Kunststoffe zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung schließen z. B. Polycarbonatcopolymere und Polysulfon ein. In Abhängigkeit von dem ausgewählten Kunststoff kann ein abriebsbeständiger überz-ug, z. B. aus Acrylatharzen, Melaminharzen oder Silikonharzen auf die äußere Oberfläche der Linse aufgebracht werden. Während Polycarbonatcopolymere und Polysulfone im allgemeinen transparent sind, können auch opake Polymere mit Wärmeverforniungstemperaturen oberhalb von 13O°C für den Reflektor benutzt werden, wie gefüllte Phenolharze, Polyimidharze und PoIyphenylenoxidharze.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der eine bevorzugte Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Lampe dargestellt ist.

Die gezeigte Lampe 10 hat die Konfiguration eines rechteckigen Fahrzeugscheinwerfers. Sie umfaßt eine Linse 11, die in geeigneter Weise an einem Reflektor 12 befestigt ist, der auf der inneren Oberfläche einen spiegelnden Überzug 15 aufweist. Versiegelt innerhalb der Lampe 12 ist ein Innenkolben l6, der vorzugsweise eine versiegelte Halogenzykluslampe umfaßt, die in geeigneter Weise mit den Stromzuführungen 19 und 20 verbunden ist, die aus dem rückwärtigen oder Bodenteil des Reflektors 12 austreten und die ihrerseits mit einem geeigneten Anschluß, wie dem Anschluß verbunden sind. Oberhalb des Innenkolbens 16 ist ein Hitzeschild angebracht, das vorzugsweise eine Metallscheibe 17 umfaßt, die an einer leitenden Zuführung 18 befestigt ist, und die dazu dient

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einzuwirken auf das durch Konvektion bedingte Erhitzen des heißen Fleckes auf der Lampe 10, der sich direkt oberhalb des Innenkolbens 16 im flachen Abschnitt des Reflektors 12 bildet. Die Konvektionsströme in der Atmosphäre innerhalb der Lampe 10 werden durch den Schild IJ verteilt, wodurch sich die Atmosphäre vermischt und die Wärme vom Innenkolben 16 in ein größeres Volumen der Atmosphäre innerhalb der Lampe 10 diffundiert. Zu einem gewissen Ausmaß wirkt das Schild 17 auch als Falle, indem es Wärme absorbiert und sie über einen größeren Bereich wiederverteilt und dadurch die Temperatur des heißen Fleckes reduziert.

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Claims

Ansprüche

IJ Fahrzeugscheinwerfer mit einer transparenten Kunststofflinse, einem Reflektor aus Kunststoff, der einen spiegelnden Überzug trägt und mindestens einem Glühfaden, dadurch gekennzeichnet , daß ein Innenkolben (l6) vorhanden ist, der den mindestens einen Glühfaden einschließt, und daß die Linse (11) und der Reflektor (12) eine Wärmeverformungstemperatur von mehr als 13O⁰C haben und Linse und Reflektor miteinander dicht verbunden sind und ein eingeschlossenes Volumen begrenzen, wobei der Glühfaden eine solche Wattzahl aufweist, daß die Belastung des Fahrzeugscheinwerfers im Bereich von 4,8 bis einschließlich 7,8 % reicht.

2. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1,

dadurch ge-

daß Linse und Reflektor ein PoIy-

kennzeichnet ,

oder
carbonatcopolymer /vorzugsweise Polysulfon umfassen.

3. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , daß der Innenkolben ein Füllgas enthält, das ein Halogenid umfaßt.

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Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Glühfaden eine vorgesehene Lebensdauer von mehr als 2^0 stunden hat.

5. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch ^₃ dadurch ge kennzeichnet , daß der Glühfaden eine vorgesehene Wattleistung von 50 bis einschließlich 60 Watt hat.

6. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß er weiter ein Hitzeschild zwischen dem Glühfaden und einem heißen Fleck in der Lampe aufweist.

7· Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzeschild eine oberhalb des Glühfadens angeordnete Metallscheibe umfaßt.

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