DE4003895A1 - Niederspannungs-halogenstrahler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahler der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Gattung.

Derartige Strahler sind als Arbeitsplatz-Leuchten zum Einbau unter Küchen-Oberschränken handelsüblich. Sie sind in der Regel gemäß der strahlengeometrisch vorgegebenen Reflektorform aus dünnem Blech tiefgezogen oder als dünnwandige Kunststoff-Hohl­ körper mit nachträglich metallisierter Reflektorfläche ge­ spritzt. Einbau-Haltefedern oder dergleichen Montage-Hilfs­ mittel sind außerhalb der Reflektorschale angespritzt oder als separat erstellte Konstruktionsteile angeklemmt. Der quer zur Reflektor-Achse angeordnete Stecksockel ist gemäß aufgeprägter Bestückungsangabe regelmäßig zur Aufnahme einer (etwa 140 Lumen erbringenden) 10-Watt-Niedervolthalogenlampe bestimmt, weil dann, wie durch entsprechende Güteprüfzeichen an dem Reflektor testiert, die Erwärmung des Strahlers gerade unter der kriti­ schen Temperaturgrenze für den Einbau in Holzmöbel bleibt.

In der Praxis hat sich jedoch als problematisch herausgestellt, daß der gleiche Stecksockel vom Konsumenten auch mit einer viel mehr Helligkeit am Arbeitsplatz (nämlich etwa 350 Lumen) er­ bringenden 20-Watt-Halogenlampe gleicher Versorgungsspannung bestückt werden kann. Wenn also die Lampe der Originalausstat­ tung einmal ausgefallen ist, dann ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß bewußt oder unbewußt vom technischen Laien eine Lampe doppelter elektrischer Leistung, die also auch eine entspre­ chend größere Wärmeentwicklung hervorruft, nachgerüstet wird, weil der Stecksockel für beide Leistungen derselbe ist. Die Folge ist, daß der dünnwandige (Kunststoff-)Reflektor zerstört und vor allem auch dessen Einbau-Umgebung (ibs. eine Kunst­ stoff-Lackierung oder -Beschichtung des Einbau-Bodens) beschä­ digt wird. Sogar Möbelbrände sind schon durch einen Stau unge­ plant hoher Hitzeentwicklung aufgetreten, weil die (für nur 10 Watt) testierten Höchst-Einbautemperaturen bei Dauerbetrieb doppelter elektrischer Leistung weit überschritten werden. Ein denkbares Verbot der Nachrüstung mit helleren Lampen würde aber nur das Interesse hieran fördern; und eine Einführung unter­ schiedlicher Sockelformen für den hier betrachteten Leistungs­ bereich ist beim Stande des Stecksockel-Standards nicht reali­ stisch zu erwarten.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, einen preiswert erstellbaren Strahler zu schaf­ fen, der bei gleichbleibendem Einbau-Raumbedarf hinsichtlich der Wärmeabgabe an die Montage-Umgebung, ibs. in ein flaches und kaum überdecktes Sackloch unter einem Holzboden, unbedenk­ lich auch mit einer 20-Watt-Niedervolthalogenlampe bestückt werden darf.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch ge­ löst, daß der gattungsgemäße Strahler nach dem Kennzeichnungs­ teil des Patentanspruches 1 ausgelegt ist.

Insbesondere ist der, frontseitig die konkave Reflektorfläche aufweisende, Strahler nun nicht mehr dünnwandig ausgeführt, sondern (vgl. auch die Charakterisierung in nachstehender Zu­ sammenfassung) als geometrisch einfaches und recht massives, schweres einstückiges Metallteil gefertigt, vorzugsweise in ei­ nem einzigen Fertigungsgang im Zink-Spritzdruckguß unter Aus­ bildung auch gleich aller Montage- und Abstrahlungsform­ gebungen. Dabei sind in einen relativ flachen massiven Zylinder mit frontseitig umlaufendem Kragen hier eine Einwölbung zur Ausbildung der Reflektorfläche und gegenüberliegend, also rück­ seitig, innerhalb der Zylinderwandung ein breiter umlaufender Kanal zur Vermeidung von Wärmestau durch Vergrößerung der wär­ meabstrahlenden Oberfläche eingesenkt; so daß sich ein etwa H-förmiger Querschnitt mit dickem, zur Zylinder-Rückseite durchgewölbtem Quersteg ergibt. Zweckmäßigerweise ist dann noch zum rückwärtigen Abschluß des Ringkanales eine dünnwandige Kunststoff-Haube auf die Zylinderaußenmantelfläche gesteckt.

Vor allem aber die große Masse des erfindungsgemäßen massiven Strahlers aus einem Metall relativ hoher Dichte kann so überra­ schenderweise bei im wesentlichen gleichen Einbau-Au­ ßenabmessungen auch die genannte hellere Halogenlampe aufneh­ men, ohne daß selbst im Dauerbetrieb am Einbauort ein kriti­ scher Temperaturanstieg auftritt, oder auch nur ein Überschrei­ ten der für das sog. Doppel-M-Prüfzeichen maximal zulässigen Einbau-Temperatur von 95°C. Damit kann der erfindungsgemäße Strahler, bei Bestückung auch mit der helleren Lampe, nicht nur direkt in oder auf eine selbst relativ dünne Holz- oder Kunst­ stoffplatte montiert werden; sondern es eröffnet sich auch die Möglichkeit, Unterbau-Netzverteiler etwa in Form von Steckdo­ senleisten, wie sie ibs. als sogen. WIPO-Euroleisten mit polun­ verwechselbar berührungsgeschützten Stirn-Steckanschlüssen auf dem Markt sind, neben ihren Abgangs-Steckdosen mit solchen schweren Vollmetall-Strahlern auszustatten; bzw. derartige ge­ streckte Kunststoff-Gehäuse, zum raschen Beleuchtungs-Nach­ rüsten über Arbeitsflächen, mit den erfindungsgemäßen, tempera­ turunempfindlichen Massiv-Strahlern zu bestücken.

Zusätzliche Weiterbildungen und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines bevorzugten Realisierungs- und Einsatzbei­ spieles zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt etwas vereinfacht, aber angenähert maßstabsge­ recht vergrößert, im Axial-Längsschnitt einen in ein Unterbo­ den-Sackloch eingebauten Massiv-Strahler.

Der als Arbeitsplatzleuchte, etwa über einem Küchen- oder der­ gleichen Arbeitsbereich 11, eingesetzte Niedervolt-Halo­ genstrahler 12 ist in ein flach-zylindrisches Sackloch 13 in der Unterseite 14 eines Unterbodens 15, etwa eines Küchen-Ober­ schrankes, eingesetzt und durch Flansch-Montagelöcher 43 hin­ durch verschraubt. Die Boden-Wandstärke 16 braucht nur gering­ fügig größer zu sein, als die Einbautiefe 17, so daß sich eine durchgehende Tragfläche 18 an der Oberseite des Bodens 15 re­ alisieren läßt.

Der Strahler 12 ist im Interesse großer Wärmekapazität im we­ sentlichen als ein massiver kurzer Zylinder 19 aus einem Metall relativ hoher Dichte geformt, mit einem stirnseitig kragenför­ mig umlaufenden Flansch 20, der achsparallel von den Mon­ tage-Löchern 43 durchquert ist und sich parallel zur Strah­ ler-Stirnfläche 23, also quer zur Zylinder-Achse 21 über die Zylinder-Außenmantelfläche 22 hinaus erstreckt. In die Zylin­ der-Stirnfläche 23 ist eine konkave Wölbung 24 eingeformt, de­ ren Zentrum 25 um etwas mehr als die halbe achsiale Zylin­ der-Länge hinter der Ebene der Stirnfläche 23 auf der Achse 21 liegt. Die Oberfläche dieser Einwölbung 24 wirkt als Reflektor­ fläche 26 für die rückwärtige (Licht- und Wärme-)Strahlung ei­ ner Niederspannungs-Halogenlampe 27. Deren Lampen-Kolben er­ streckt sich im frontseitig offenen Hohlraum der Einwölbung 24 etwa parallel zur Zylinder-Stirnfläche 23. Er ist in einem Steck-Sockel 28 gehaltert, welcher in als solcher bekannter Weise in gleicher Orientierung wie die Lampe 27, der Stirnflä­ che 23 gegenüber also nach hinten versetzt, in einer radialen Durchbrechung 29 der Reflektor-Einwölbung 24 angeordnet ist. Die elektrischen Speiseleitungen 30 treten dort (wie gezeichnet radial, oder aber achsparallel) in einen Querbohrungs-Kanal 31 in das Material des Unterbodens 15 über, um z. B. rückwärtig herausgeführt und dort an einen Netztransformator angeschlossen werden zu können.

Als Berührungsschutz ist vor der Lampe 27 eine hitzebeständige Schutzscheibe 32, etwa aus Mineralglas, angeordnet, die, im In­ teresse einer sogen. weichen Lichtstrahlung und als Blend­ schutz, nach Art von Milchglas aufgerauht oder sonstwie einge­ trübt sein kann. Sie kann unmittelbar bündig mit der Zylin­ der-Stirnfläche 23 abschließen, indem sie in einen konzentri­ schen stufenförmigen Einstich 33 im Bereich des Überganges vom Flansch 20 zur Einwölbung 24 eingesetzt ist. Daraus ist sie mittels eines Werkzeugs wieder herausziehbar, das an einer pe­ ripheren Stelle in einer Hinterschneidung am Glasrand (nicht zeichnerisch dargestellt) ansetzbar ist. Die Schutzscheibe 32′ kann aber auch vor der Einwölbung 24 in einem Blenden-Rahmen 34 gehaltert sein, der kraftschlüssig über den Zylinder-Flansch 20 aufstülpbar und wieder abziehbar ist.

Im Interesse einer großen, vom Einbau-Boden 15 distanzierten Oberfläche 35 ist rückwärtig in den flachen Strahler-Zylin­ der 19 ein konzentrisch umlaufender Kanal 36 eingeformt, dessen Sohle 37 etwa in der Querschnittsebene des Einwölbungs-Zen­ trums 25 liegt. Aufgrund der im Querschnitt (wie dargestellt) schräg verlaufenden Wand 39 eines zentralen, sich hinter der Einwölbung 24 koaxial bis zur Zylinder-Rückseite 40 verjüngend erstreckenden, Kegelstumpfes 41 verbleibt relativ viel Material radial zwischen der frontseitigen Einwölbung 24 und dem rück­ wärtigen Kanal 36. Dessen Außenwand verläuft als Hohlzylinder parallel zur zylindrischen Strahler-Mantelfläche 22.

So stellt sich die Querschnittsform des metallisch-massiven Strahlers 12 etwa H-förmig dar; mit einem von der seitlichen Stirnfläche 23 bis zur Ebene der Rückseite 40 geschwungen ver­ laufendem massiven Steg 44, dessen größten axialen Dicken seit­ lich hinter dem Glassitz-Einstich 33 und mittig hinter dem Re­ flektor-Zentrum 25 liegen. Dadurch befinden sich längs der kur­ zen Distanzen vom Strahlungs-Zentrum der Halogen-Lampe 27 zur Einbau-Umgebung, also quer bezüglich der Zylinder-Achse 21 zur Außen-Mantelfläche 22 hin und axial zur Rückseite 40 hin, wie aus der Querschnittszeichnung ersichtlich radial große, massive Metall-Masseansammlungen mit ihrer hohen Wärmeaufnahmekapazi­ tät; während im jeweils dazwischenliegenden Sektor, zur Zylin­ der-Innenmantelfläche 46 hin orientiert, hinter vergleichsweise dünnerer Steg-Wandstärke der wärmeisolierende Luftraum des Ring-Kanales 36 liegt.

Zweckmäßigerweise ist noch auf die Mantelfläche 22 von rück­ wärts, über ihre gesamte axiale Höhe, eine dünnwandige topfför­ mige Haube 42 aus hitzebeständigem Kunststoff, vorzugsweise auf Polyamid-Basis, aufgesteckt, die mit einer Wan­ dungs-Aussparung 45 die radial austretenden Speiseleitungen 30 übergreift. Sie wirkt als Kanal-Abschluß und als thermische Isolierung zwischen dem massiven metallischen Strahler 12 und seiner Einbau-Umgebung, ohne wesentliche zusätzliche Einbau­ tiefe 17 hervorzurufen.

Die Geometrie der als Flutlicht-Reflektor 26 dienenden Oberflä­ che der frontseitigen Einwölbung 24 muß nicht achssymmetrisch sein; sie kann nach Maßgabe des in der Ebene des Arbeitsberei­ ches 11 gewünschten Querschnittes des Strahlenfächers von der Kreissymmetrie abweichen. Außerdem ist die Reflektorfläche 26 zweckmäßigerweise facettiert, um dadurch in als solcher bekann­ ter Weise die gewünschte Leuchtdichteverteilung zu fördern.

Die wünschenswerte geometrische Form und Strukturierung der Re­ flektorfläche 26 kann, ohne das Erfordernis einer mechanischen Nachbearbeitung, bei der Formgebung des schweren, weitgehend massiven Strahlers 12 gleich mit hervorgerufen werden, wenn dieser im Metall-Spritzguß in einer entsprechend ausgebildeten Form, unter Einschluß auch der Befestigungs-Durchgangslöcher 43 in dem Flansch 20, erstellt wird, vorzugsweise im Zinkdruckguß. Durch einen Spritzform-Schieber kann bei der Druck­ guß-Ausformung des zeichnerisch dargestellten Massiv-Strah­ lers 12, in in der Spritzgußtechnik als solcher bekannter Weise, auch gleich der seitliche Reflektor-Durchstich zur spä­ teren Aufnahme des Isolierstoff-Stecksockels 28 eingeformt wer­ den. Lediglich zur Steigerung der Reflexionsfähigkeit der Ein­ wölbungs-Oberfläche ist dann noch eine Nachbearbeitung im Sinne der Herstellung einer hartverchromt-hochglanzpolierten Oberflä­ che 26 empfehlenswert.

Claims (9)

1. Niederspannungs-Halogenstrahler (12), ibs. Unterboden-Ar­ beitsplatzstrahler, mit einer frontseitig eingewölbten Re­ flektorfläche (26), dadurch gekennzeichnet, daß er als im Querschnitt etwa H-förmiges massives kurzzy­ lindrisches Metallteil ausgebildet ist.

2. Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er rückwärtig einen innerhalb der Zylinder-Man­ telfläche (22) aber außerhalb des Einwölbungs-Zentrums (25) umlaufenden, rückwärtig offenen Kanal (36) aufweist.

3. Strahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der H-Steg (44) hinter dem Einwölbungs-Zentrum (25) ke­ gelstumpfförmig sich verjüngend bis etwa in die Ebene der Strahler-Rückseite (40) zurückreicht.

4. Strahler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektor-Einwölbung (24) im Bereiche der Strah­ ler-Stirnfläche (23) innerhalb eines kragenförmig um die kurze Zylinder-Mantelfläche (22) umlaufenden Flansches (20) beginnt.

5. Strahler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in oder vor seiner Stirnfläche (22) eine Halterung für eine hitzebeständige Schutzscheibe (32) vorgesehen ist.

6. Strahler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Zinkdruckguß erstellt ist.

7. Strahler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine oberflächen-facettierte Einwölbungs-Re­ flektorfläche (26) poliert und verchromt ist.

8. Strahler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünnwandige topfförmige Haube (42) aus hitzebe­ ständigem Kunststoff rückwärtig über die kurze Zylinder-Au­ ßenmantelfläche (22) gestülpt ist.

9. Strahler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem etwa in der Querschnittsebene seiner Stirnfläche (23) umlaufenden Flansch (20) mit Löchern (43) zum Verschrauben außerhalb eines Unterboden-Ein­ bausackloches (13) oder in einem leistenförmig gestreckten Kunststoffgehäuse ausgestattet ist.