DE2947817A1

DE2947817A1 - Druckkammer-beleuchtungslampe

Info

Publication number: DE2947817A1
Application number: DE19792947817
Authority: DE
Inventors: Rudolf 3000 Hannover Gantenbrink
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-11-28
Filing date: 1979-11-28
Publication date: 1981-09-10
Also published as: NO803584L; GB2065286A; FR2470923B3; ES8107106A1; FR2470923A1; ES497161A0; IT1134494B; IT8026284A0; GB2065286B; US4368508A

Description

Telefon: (05 31)800 79

3000 Hannover 73 _Te|ex; 09 52

Anwaltsakte 3 901 Pt Datum 27. November 1979

"Druckkammer-Beleuchtungslampe"

Die Erfindung betrifft eine Druckkammer-Beleuchtungslampe mit einem in dem Innern der Druckkammer angeordneten Leuchtelement, dessen Außenseite zumindest teilweise mit einem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter umgeben ist, wobei die Flüssigkeit mit einem gut wärmeleitenden Körper in Verbindung steht.

An die Beleuchtung von Druckkammern werden verschiedenartige Anforderungen gestellt. Die Beleuchtung soll möglichst wenige tote Winkel erzeugen, die Druckkammer also insgesamt gut ausfluten, und soll hell genug sein. Aus Sicherheitsgründen darf die Oberflächentemperatur der Lampen nicht über etwa 60° C liegen.

Eine bekannte Druckkammer-Beleuchtungslampe besteht aus einer normalen Glühlampe, die durch einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter abgedeckt ist. Die in dem Behälter vorhandene Flüssigkeit, im Normalfall Wasser, steht mit einem gut wärmeleitenden Teil, wie beispielsweise die Druckkammerwandung, in Verbindung. Auf diese Weise soll die von der Glühlampe erzeugte Wärme abgeleitet werden. Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Anordnung nur Glühlampen bis zu einer Stärke von 20 Watt verwendet werden können, wenn die zulässige maximale Oberflächen-

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temperatur von 6θ^υ C eingelullten werden soll. Mit derartigen Lampen ist dalier eine zufriedenstellende Beleuchtungsstärke innerhalb der Druckkammer nicht möglich. Darüberhinaus weist die bekannte Anordnung weitere Nachteile auf. Da die Lampen im Innern der Druckkammer angeordnet sein müssen, müssen auch die elektrischen Kabel im Innern der Druckkammer verlegt sein. Da Druckkammern, die für große Tiefen eingesetzt werden, mit einer Helium-Atmosphäre arbeiten, müssen die Kabel "heliumfest" sein. Wegen der geringen Molekülgröße des Heliums wandert dieses unter den in Druckkammern üblichen Drücken in das Innere der Kabel hinein. Bei der Dekompression der Druckkammer kann das Helium nicht schnell genug aus dem Kabel entweichen, so daß im Innern des Kabels ein erheblicher Überdruck entsteht, der zu einer Blasenbildung und in der Folge zum Platzen des Kabels führt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß in Druckkammern über 50 V liegende Spannungen in der Regel nicht erlaubt sind. Für die Beleuchtung müssen daher Niedervolt-Lampen verwendet werden, die eine geringere Lebensdauer haben, als die normalen mit 220 V arbeitenden Lampen. Nachteilig an den bekannten Lampen ist ferner, daß wegen der geringen möglichen Leistung dieser Lampen eine Vielzahl von Lampen in der Druckkammer angeordnet werden müssen, die bei den beengten Raumverhältnissen in Druckkammern die Bewegungsfreiheit der in der Druckkammer befindlichen Person(en) erheblich behindern können.

Zur Vermeidung all dieser Schwierigkeiten sind Druckkammer-Beleuchtungen bereits durch Bullaugen in der Druckkammer ausgeführt worden, durch die Licht von außerhalb der Druckkammer aufgestellten Lampen in das Innere Druckkammer fallen konnte. Mit einer derartigen Anordnung ist selbstverständlich eine zufriedenstellende Ausleuchtung der Druckkammer nicht möglich.

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Wenn die Anzahl von Bullaugen in einem vertretbaren Rahmen gehalten wird, entstehen erhebliche nicht oder schlecht ausgeleuchtete Bereiche in der Druckkammer, die zu großen Schwierigkeiten in der Handhabung der Druckkammer führen können.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Druckkammer-Beleuchtung zu erstellen, die eine gute Ausleuchtung der Druckkammer mit einer ausreichenden Leuchtstärke unter Einhaltung der maximalen Oberflächentemperatur ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Druckkammer-Beleuchtungslampe der eingangs erwähnten Art gelöst, wenn die Lampe in eine öffnung der Druckkammerwandung eingebaut ist, wenn das Leuchtelement in das Innere der Druckkammer ragt und der mit Flüssigkeit gefüllte Behälter als Teil der Lampe in der öffnung und der gut wärmeleitende Körper im Außenraum der Druckkammer angeordnet ist.

Durch die Erfindung werden in überraschend einfacher Weise die in dem Stand der Tednnik aufgetretenen Nachteile vermieden. Das Leuchtelement wird zur optimalen Ausleuchtung in das Innere der Druckkammer verbracht, die elektrischen Anschlüsse und die durch das Licht erzeugte Wärme bleiben jedoch im Außenraum der Druckkammer. Mit der erfindungsgemäßen Druckkammer-Beleuchtungslampe ist es möglich, Leuchtelemente, beispielsweise Glühlampen, mit einer Leistung von 150 Watt einzusetzen, ohne daß dabei die maximal zulässige Oberflächentemperatur von 60°C erreicht würde. Da das Leuchtelement und die Lampe insgesamt nur sehr wenig in das Innere der Druckkammer hineinragt, ist eine vollständige Ausleuchtung der Druckkammer ohne tote Winkel möglich, ohne daß dabei der im Innern der Druckkammer zur Verfügung stehende Raum merklich geschmälert würde. Selbstverständlich Können für die erfindungsgemäße Druckkammer-Beleuchtungslampe Leuchtelemen-

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te verwendet werden, die mit 220 V betrieben werden und daher eine lange Lebensdauer haben.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der mit Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gefüllte Behälter durch einen den in das Innere der Druckkammer ragenden Teil des Leuchtelements umgebenden und einen Abstand zum Leuchtelement aufweisenden Kolben aus durchsichtigem Material gebildet. Erhebliche Vorteile lassen sich erzielen, wenn auch die Behälterinnenwandung im Bereich des in das Innere der Druckkammer ragenden Teils des Leuchtelements durch einen sehr nahe an dem Leuchtelement angeordneten zweiten Kolben aus durchsichtigem Material gebildet ist. In diesem Fall kann nämlich das Leuchtelement vom Außenraum der Druckkammer in das Lampengehäuse einsteckbar ausgeführt werden, so daß das Leuchtelement ausgewechselt werden kann, ohne daß die Beleuchtungslampe ausgebaut werden müßte. Ein Auswechseln des Leuchtelements ist daher auch während des Betriebes der Druckkammer möglich.

Vorzugsweise werden die Wandungen des mit der Flüssigkeit gefüllten Behälters im Bereich des in den Außenraum der Druckkammer ragenden Behälterteils durch gut wärmeleitendes Metall gebildet, das bereits als Kühlkörper ausgeformt oder mit einem Kühlkörper flächig verbunden sein kann.

Zum Schutz des in den Innenraum der Druckkammer ragenden Kolbens der Lampe ist es vorteilhaft, wenn der die Außenwandung des Behälters bildende Kolben aus durchsichtigem Material durch einen durchsichtigen Kunststoffkolben zum Innern der Druckkammer hin abgeschirmt ist. Dieser Kolben kann beispielsweise aus Acrylglas gebildet sein.

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Die in dem Behälter enthaltene Flüssigkeit steht vorzugsweise mit einem Kühlkörper großer Oberfläche in Verbindung. Für den Unterwasserbetrieb ist diese Wärmeableitung völlig ausreichend. Beim Betrieb über Wasser, d.h. mit einer Luftumgebung, kann es zweckmäßig sein, an den Kühlkörper einen Ventilator anzuordnen, der für eine verstärkte Wärmeableitung an dem Kühlkörper sorgt. Es ist bekannt, daß in Druckkammern, in denen mit einer Helium-Sauerstoff-Atmosphäre gearbeitet wird, ein Problem durch das Helium auftritt, das mit normalen Dichtungen nicht abgedichtet werden kann. Das Helium, das in abgeschlossene Räume eindringt, kann bei der Dekompression der Druckkammer zu einem erheblichen überdruck in dem abgeschlossenen Raum führen, wodurch es zu Explosionen dieser Räume kommen kann. Zur Vermeidung dieser Gefahr ist es vorteilhaft, die Außenseite des ersten Kolbens aus durchsichtigem Material mit einem Haarkanal mit dem Außenraum der Druckkammer zu verbinden. Durch diesen Haarkanal kann das Helium, das sich zwischen dem Kunststoffkolben und dem die Behälteraußenwandung bildenden Kolben angesammelt hat, in den Außenraum der Druckkammer entweichen, so daß in diesem Zwischenraum kein überdruck aufgebaut werden kann. Vorzugsweise ist der Haarkanal in einem den ersten Kolben im Bereich der Wandung der Druckkammer einfassenden Metallstück zwischen zwei den Kolben gegen das Metallstück abdichtenden O-Ringen angeordnet, wodurch sicher verhindert wird, daß Helium durch die Dichtungen hindurch in das Innere der Lampe, insbesondere in den mit Flüssigkeit gefüllten Behälter, gelangt. Das Metallstück kann vorzugsweise so ausgebildet sein, daß es gleichzeitig die Außenwandung des in den Außenraum der Druckkammer ragenden Behälters bildet und ggfs. ein in den Innenraum der Druckkammer zeigenden Teil aufweist, an dem der Kunststoffkolben befestigt ist.

Zur Vermeidung der Ausbildung eines Überdrucks in dem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter durch Temperaturschwankungen kann

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dieser Behälter ein Volumenausgleichselement aufweisen, das in einfacher Weise durch einen federbelasteten, verschiebbar angeordneten Stempel gebildet sein kann.

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Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch eine in eine Druckkammerwandung eingebaute erfindungsgemäße Lampe

Figur 2 eine Draufsicht auf den mit einem Ventilator versehenen Kühlkörper der Lampe gemäß Figur 1.

Figur 1 zeigt eine Druckkammerwandung 1, die einen Innenraum 2 der Druckkammer von dem Außenraum 3 der Druckkammer trennt. Die Druckkammerwandung weist eine Öffnung 4 auf, in die eine erfindungsgemäße Lampe 5 eingebaut ist.

Die Lampe besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Metallkörper 6, der vom Innenraum 2 der Druckkammer her in die Öffnung 4 eingeschoben ist und mit einem flanschartigen Rand 7 an der Druckkammerwandung 1 anliegt. Der Metallkörper 6 weist ein Bodenteil 7a auf, an dem ein metallischer Hohlzylinder 8 befestigt ist, der in den Innenraum des Metallkörpers 6 ragt.

In Höhe der Druckkammerwandung 1 weist der zylindrische Metallkörper 6 eine Ausnehmung 9 an seiner Innenseite auf, in die ein in den Innenraum 2 ragender Glaskolben 10 eingesetzt ist. Der Glaskolben 10 ist zum Metall hin durch zwei den Glaskolben 10 kreisförmig umschließende O-Ringe 11,12 abgedichtet. An dem flanschartigen Rand 7 des Metallkörpers 6 ist ein Kolben 13 aus Acrylglas mittels Schrauben 14 befestigt, der als Schutz für den Glaskolben 10 dient.

Der im wesentlichen zylindrische Metallkörper 6 weist an seinem in den Außenraum J ragenden Ende

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ein Außengewinde auf, durch das er mit einem mit einem Innengewinde versehenen Schraubring 15 an der Gehäusewandung 1 befestigt ist. Der in das Innere des Metallkörpers 6 ragende
Hohlzylinder ist an seinem freien Ende mit einer Ausnehmung 16 versehen, in die ein zweiter Glaskolben 17 eingesetzt ist. Die Abdichtung des zweiten Glaskolbens 17 gegenüber dem Hohlzylinder ist mittels eines O-Ringes 18 erfolgt. Zwischen den beiden Glaskolben 10,18, der Innenwand des Metallkörpers 6, der Außenwand des Hohlzylinders 8 und dem Bodenteil 7a ist ein Zwischenraum 19 definiert, der als Behälter für eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, dient. An dem Bodenteil 7a liegt flächig
ein großer Kühlkörper 20 an, der mit Rippen 21 zur Vergrößerung seiner Oberfläche versehen ist. Zur Ableitung der sich am
Kühlkörper 20 ansammelnden Wärme, die in einer Luftumgebung
schlecht abtransportiert wird, dient ein mit dem Kühlkörper 20 verbundener Ventilator 22, der die Umwälzung der sich sonst am Kühlkörper 20 stauenden Luft bewirkt.

Der Kühlkörper weist eine mit dem Innenraum des Hohlzylinders fluchtende Öffnung 23 auf, durch die ein stabförmiges Leuchtelement 24 in das Innere des zweiten Glaskolbens 17 einschiebbar ist. Der elektrische Anschluß des Leuchtelements 24 ist
axial durch den Hohlzylinder 8 geführt und läßt die Lampe 5 als Kabel 25 im Außenraum 3 der Druckkammer.

Der mit Wasser gefüllte Behälter 19 weist einen zwischen dem
Hohlzylinder 8 und der Innenseite des äußeren Glaskolbens 10
bzw. der Innenwandung des Metallkörpers 6 geführten verschiebbaren Stempel 26 auf, durch den das Volumen des Zwischenraums
19 vergrößert oder verkleinert werden kann. Der Stempel 26 paßt mit einer Abschlußplatte 27 in eine Ausnehmung des Kühlkörpers 20.

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Zur Abdichtung des Zwischenraums 19 gegenüber dem Außenraum 3 ist der Stempel 26 von einem in dem Bodenteil 7a eingelassenen O-Ring 28 umgeben. Je nach dem entsprechend der Temperatur geänderten Volumen des Wassers im Zwischenraum 19 ändert sich die Lage des Stempels 26, so daß sich in dem Zwischenraum 19 kein zu großer überdruck aufbaut.

Der zum Innenraum 2 bzw. zur Wandung 1 der Druckkammer zeigende Teil des Leuchtelements 24 ist durch den mit Wasser gefüllten Zwischenraum 19 vollständig abgeschirmt. Das Wasser gibt seine Wärme über den Metallkörper 6 und den damit flächig verbundenen Kühlkörper 21 an den Außenraum 3 ab, so daß zwar das Licht des Leuchtelements 24 praktisch ungehindert in den Innenraum 2 der Druckkammer gelangen kann, die durch das Leuchtelement 24 erzeugte Wärme jedoch in den Außenraum 3 geleitet wird. Die elektrischen Anschlüsse für das Leuchtelement 24 verbleiben vollständig im Außenraum 3 bzw. in dem durch den Hohlzylinder 8 und den zweiten Glaskolben 17 gebildeten Innenraum des Lampengehäuses, so daß die elektrischen Anschlüsse mit der Atmosphäre im Innenraum 2 der Druckkammer nicht in Berührung kommen.

Zwischen den beiden O-Ringen 11,12 ist ein Haarkanal 29 in dem Metallkörper 6 vorgesehen, durch den der Raum zwischen den beiden O-Ringen 11,12 für eventuell unter überdruck stehendes Helium mit dem Außenraum 3 verbunden ist. Durch den zwischen den beiden O-Ringen 11,12 angeordneten Haarkanal wird durch den O-Ring 12 dringendes Helium in den Außenraum 3 abgeleitet, so daß es nicht in nennenswertem Maße durch den zweiten O-Ring 11 in den Innenraum der Lampe 5, insbesondere in den Zwischenraum 19, gelangt.

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Claims

Patentanwälte GRAMM + LINS D-3300 Braunschweig Rudolf Gantenbrink Am Tiergarten 58 Telefon: (0531)800 Telex: 09 52 620 Hannover 7 3 Anwaltsakte 3901 Pt, Daturri27. November 1979 Ansprüche:

1. Druckkammer-Beleuchtungslampe mit einem in dem Innenraum der Druckkammer angeordneten Leuchtelement, dessen Außenseite zumindest teilweise mit einem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter umgeben ist, wobei die Flüssigkeit mit einem gut wärmeleitenden Körper in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet , daß die Lampe (5) in eine Öffnung (4) der Druckkammerwandung (1) eingebaut ist, daß das Leuchtelement (24) in den Innenraum (2) der Druckkammer ragt und daß der mit Flüssigkeit gefüllte Behälter (19) als Teil der Lampe (5) in der Öffnung (4) und der gut wärmeleitende Körper (6,20) im Außenraum (3) der Druckkammer angeordnet ist.

2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (19) durch einen den in den Innenraum (2) der Druckkammer ragenden Teil des Leuchtelements (24) umgebenden und einen Abstand zum Leuchtelement (24) aufweisenden Kolben (10) aus durchsichtigem Material gebildet ist.

3. Lampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterinnenwandung im Bereich des in den Innenraum (2) der Druckkammer ragenden Teil des Leuchtelements (24) durch einen zweiten Kolben (17) aus durchsichtigem Material gebildet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Behälters (19) im Bereich des in den Außenraum (3) der Druckkammer ragenden Behälterteils durch gut wärmeleitendes Metall (6) gebildet sind.

5. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtelement (24) vom Außenraum (3) der Druckkammer in das Lampengehäuse einsteckbar ist.

6. Lampe nach einem der Ansprüc he 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung des Kolbens (10) durch einen durchsichtigen Kunststoffkolben (13) zum Innenraum (2) der Druckkammer hin abgeschirmt ist.

7. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit des Behälters (19) im Außenraum (3) der Druckkammer mit einem Kühlkörper (20) mit einer großen Oberfläche in Verbindung steht.

8. Lampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kühlkörper (20) ein Ventilator (22) angeordnet ist.

9. Lampe nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Kolbens (10) über einen Haarkanal (29)mit dem Außenraum (3) der Druckkammer in Verbindung steht.

10. Lampe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Haarkanal (29) in einem den ersten Kolben (10) im Bereich der Wandung (1) der Druckkammer einfassenden Metallstück (6) zwischen zwei den Kolben (10) gegen das Metallstück (6) abdichtenden O-Ringen (11,12) angeordnet ist.

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11. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das den Kolben (10) einfassende Metallstück

(6) die Außenwand (7a) des in den Außenraum (3) ragenden Behälters (19) bildet.

12. Lampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einem in den Innenraum (2) der Druckkammer ragenden Teil

(7) des Metallstücks (6) der Kunststoffkolben (13) befestigt ist.

13. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Flüssigkeit gefüllte Behälter (1) ein Volumenausgleichselement (26) aufweist.

14. Lampe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenausgleichselement durch einen verschiebbar angeordneten Stempel (26) gebildet ist.

15. Lampe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenausgleichselement (26) durch ein komprimierbares Gasvolumen gebildet ist.

16. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in dem Behälter (19) Wasser ist.

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