EP0157357B1

EP0157357B1 - Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe

Info

Publication number: EP0157357B1
Application number: EP85103646A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Greiler
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1984-04-03
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1989-08-02
Also published as: EP0157357A2; US4626734A; EP0157357A3; DE3572084D1; JPH0727751B2; DE3412489A1; JPS60227337A

Description

Die Erfindung betrifft eine Lampe mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs bezeichneten Merkmalen.
Eine solche Lampe ist zum Beispiel aus der DE-OS-3 236 462 bekannt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß diese Lampen mit einer für die Heißzündung (sofortige Niederzündung) benötigten Zündspannung von mehr als 20 kV eine gute Betriebssicherheit hinsichtlich der elektrischen Daten erreichen. Aufgrund der Bauform ist jedoch eine relativ hohe thermische Belastung des Sockelkörpers gegeben, die sich ungünstig auf die Leuchte überträgt, die die Lebensdauer der Lampe herabsetzt und die zu einem verzögerten Abkühlen der Lampe selbst führt. Durch die abgewinkelte Stromzuführung zu einem der Kontaktelemente ergibt sich ein relativ großer Kontaktabstand und damit eine überdimensionierte Größe des Sockelkörpers. Außer der Tatsache, daß sich hierdurch eine hohe Wärmekapazität des Sockelkörpers ergibt, ist auch ein entsprechend großer Ausschnitt im Scheitel des Reflektors erforderlich, wodurch die Ausnutzung des von der Lampe abgegebenen Lichts reduziert wird. Die Auflagefläche in der zugehörigen Fassung liegt an der Sockelunterseite der die Kontaktelemente umgebenden Kragen. Hieraus resultiert eine relativ große Länge bis zum Entladungsgefäß, wodurch sich die Lampe weniger genau positionieren läßt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Gestaltung des Sockelkörpers derart vorzunehmen, daß dieser bei kleinen geometrischen Abmessungen eine gute Positionierung im Reflektor ermöglicht. Der Sockelkörper soll sich weiterhin durch die von der Lampe ausgesandte Strahlung möglichst wenig aufheizen. Gleichzeitig sollen für die elektrischen Daten mindestens die gleichen vorteilhaften Werte gelten wie für die bekannten Lampen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Lampe ergibt sich aus den Unteransprüchen.
Zur besseren Handhabung der Lampe beim Einsetzen in eine Fassung liegt der Zentrierzapfen auf der durch die Schäfte gebildeten Längsachse der Lampe. Um ein paßgerechtes Einführen des Sockels in diese Fassung sicherzustellen, ist der Zentrierzapfen vorteilhafterweise rechteckig ausgebildet und an seiner dem Entladungsgefäß abgewandten Seite mit einem Kragen von teilringförmigem Querschnitt versehen, der das Kontaktelement konzentrisch umgibt. Der Kragen erhöht die Überschlagsfestigkeit der Hochspannung, indem sich an den entstehenden Kanten und Ecken weniger Schmutz ansetzen kann. Die Verlängerungen der Mantellinien des Konus bilden innerhalb des Entladungsraumes, vorzugsweise im Zentrum des Lichtbogens, einen Schnittpunkt. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß nur ein Minimum von Strahlung aus dem Entladungsraum auf den Sockelkörper fällt und diesen höher als erwünscht erwärmt. Aus dem gleichen Grund ist der verjüngte Teil des Konus, in dem ein Lampenschaft befestigt ist, als ringförmiger Kragen ausgebildet, der diesen Lampenschaft in einem bestimmten Abstand umgibt. Der der Lampe abgewandte Teil des Konus weist einen größeren Querschnitt auf als der Zentrierzapfen. Die beidseitig über den Zentrierzapfen hinausragenden Flächen des Konus sind senkrecht zur Lampenachse angeordnet und bilden eine als Auflagefläche dienende Ebene. Hierdurch wird gegenüber der bekannten Ausführungsform eine bessere Positionierung der Lampe in der Fassung erreicht, da die Auflagefläche näher am Lichtbogen liegt und sich ein ungewolltes Verkanten der Lampe in der r Fassung weniger stark auswirkt.
Der von der dem Sockel abgewandten Stromzuführung wegführende elektrische Leiter ist als ein flaches, vorgeformtes, starres Metallband ausgeführt, das mit seiner Schmalseite dem Entladungsgefäß zugewandt ist und das durch die Mantelfläche des Konus geführt und gleichzeitig als zweites Kontaktelement ausgebildet ist. Auf diese Weise wird einerseits die Erwärmung des Metallbandes klein gehalten und zum anderen werden die sonst erforderlichen Schweißverbindungen an der Stromzuführung bzw. am Kontaktelement vermieden. Hieraus ergibt sich eine geringere Störanfälligkeit der Lampe. Aus Sicherheitsgründen sind beide Kontaktelemente kürzer als der zylindrische Zentrierzapfen des Sockels ausgebildet, so daß beim Einführen des Sockels in eine Fassung der Zentrierzapfen greift, bevor die Kontaktelemente in Berührung zu den entsprechenden Kontaktgegenstücken der Fassung gelangen. Darüber hinaus ist das zweite Kontaktelement gegenüber den bekannten Ausführungsformen aufgrund seiner freien Lage und seiner Länge besser geeignet, eine Abzugsicherung der Lampe aus der Fassung anzubringen.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbespiel und drei schematischen Figuren näher erläutert:

Figur 1 zeigt eine Ansicht der Hochdruckentladungslampe mit dem erfindungsgemäßen Sockel
Figur 2 zeigt die Seitenansicht der Figur 1
Figur 3 zeigt das Zusammenwirken Hochdruckentladungslampe mit einer zugehörigen Fassung im Schnitt

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Hochdruckentladungslampe 1 besteht aus dem Entladungsgefäß 2 mit den zwei gegenüberliegend angeordneten Schäften 3 und 4 sowie dem Sockel 5 aus Keramik. Aus dem Schaft 4 ragt auf der dem Sockel 5 abgewandten Seite eine Stromzuführung 6 heraus. Der Schaft 3 mündet in einer Öffnung des Sockels 5 und ist dort befestigt. Das Entladungsgefäß 2 ist mit Quecksilber, mehreren Metallhalogeniden und einem Edelgas gefüllt und an der Pumpspitze 7 abgedichtet. Ebensogut kann auch eine Hochdrucklampe ohne Halogenidzusätze oder eine Edelgaslampe verwendet werden.
Der Sockel 5 besteht aus einem oberen, dem Entladungsgefäß 2 zugewandten Teil 8 mit einer im wesentlichen konischen Form, an den sich ein unterer, dem Entladungsgefäß 2 abgewandter hohlzylinderförmiger Zentrierzapfen 9 anschließt. Der Winkel des Konus 8 ist so gewählt, daß die Verlängerungen seiner Mantellinien innerhalb des Entladungsraumes einen Schnittpunkt bilden. In der Seitenansicht (Figur 2) ist der Konus 8 beidseitig symmetrisch abgeschnitten. An den Zentrierzapfen 9 mit rechteckigem Querschnitt schließt sich ein kleinerer runder Kragen 10 an. Über nahezu die gesamte Länge des Zentrierzapfens 9 einschließlich des Kragens 10 erstreckt sich ein Schlitz 11, der den Zugang auf den von dem Zentrierzapfen 9 in einem bestimmten Abstand umgebenen Anschlußstift 12 freigibt. Dieser Anschlußstift 12 ist für die zum Zünden erforderliche Hochspannung vorgesehen. An diesem Anschlußstift 12 ist die im Schaft 3 eingeschmolzene Stromzuführung (in den Figuren 1 und 2 nicht sichtbar) angeschweißt. Der zweite Anschlußstift 13 liegt außerhalb des Zentrierzapfens 9 auf der dem Schlitz 11 abgewandten Seite und wird durch ein vorgeformtes, starres, flaches Metallband 14 aus vernickeltem Kupfer gebildet, das an der Stromzuführung 6 des Lampenschaftes 4 verschweißt und durch die Mantelfläche des Konus 8 geführt ist. Die Befestigung des Lampenschaftes 3 im verjüngten Teil sowie des Metallbandes 14 im unteren Bereich des Konus 8 erfolgt mittels Zement.
In der Figur 3 ist das Zusammenwirken der Lampe 1 und insbesondere des Sockels 5 mit einer zugehörigen Fassung 15 dargestellt. Die Kontaktelemente 16 und 17 der Fassung 15 sind blattfederartig ausgebildet und nehmen die Anschlußstifte 12 und 13 kraftschlüssig auf. Hierbei ragt das Kontaktelement 16 durch den Schlitz 11 des Zentrierzapfens 9. Der Zentrierzapfen 9 sowie der runde Kragen 10 finden Raum innerhalb einer im Fassungskörper 18 eingearbeiteten Zentrieraufnahme. Die Kontaktelemente 16 und 17 sind in voneinander durch eine Wand 19 getrennten Kammern 20 und 21 befestigt, wobei die jeweils oberen Öffnungen beider Kammern 20 und 21 nur einen Zugang für den Zentrierzapfen 9 mit seinem Kragen 10 sowie die Anschlußstifte 12 und 13 freilassend durch Abdeckungen 22 und 23 aus Keramik oder Glimmer verschlossen sind. Die Hochdruckentladungslampe 1 ist innerhalb eines Reflektors 24 angeordnet.
Die hier beschriebene Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe 1 wird vorzugsweise an einer Rechteckspannung mit einer Leerlaufspannung von mehr als 250 V betrieben, wodurch sie besonders für Film- und Fernsehaufnahmen ohne Flimmereffekt geeignet ist. Daneben ist die Lampe aber auch für z. B. Diaprojektion und andere Anwendungen einsetzbar. Für die Zündung, insbesondere für die sofortige Wiederzündung wird eine Zündspannung von bis zu 25 kV angelegt. Die günstige Kombination von Halogeniden verschiedener Seltener Erden ergibt eine konstante, tageslichtartige Strahlung von 18.900 Im bei ca. 5.600 K und einen Farbwiedergabeindex Ra von mehr als 90. Aus der Brennspannung von ca. 45 V und dem Strom von 6 A resultiert bei einer Lampenleistung von z. B. ca. 250 W eine Lichtausbeute von ca. 70 Im/W. Durch die beliebige Brennlage ergeben sich universelle Einsatzmöglichkeiten. Die herausragenden Vorteile sind ein hoher Leuchtenwirkungsgrad, eine handliche und robuste Leuchtenkonstruktion, die sich aus dem kleinen Sockel herleitet, eine kompakte Reflektorform, ein leichter Lampenwechsel sowie eine gute Fokussierbarkeit der Lampe innerhalb des Reflektors.

Claims

1. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäß (2), das zwei gegenüberliegende Schäfte (3, 4) aufweist, in denen Stromzuführungen eingeschmolzen sind, wobei ein Schaft (3) direkt in einen Sockel (5) aus einem wärmebeständigen, elektrisch-isolierenden Material mündet und die Stromzuführung dieses Schaftes (3) mit einem ersten Kontaktelement (16) einer Fassung (15) sowie die andere Stromzuführung des dem Sockel (5) abgewandten Schaftes (4) über einen elektrischen Leiter (14) mit einem zweiten Kontaktelement (17) der Fassung (15) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (5) in seinem dem Entladungsgefäß (2) zugewandten Teil im wesentlichen als Konus (8) ausgebildet ist, dessen verlängerte Mantellinien innerhalb des Entladungsraumes (2) einen Schnittpunkt bilden und dessen verjüngter Teil einen ringförmigen Kragen aufweist, der den darin mündenden Lampenschaft (3) mit Abstand umgibt, und an dessen dem Entladungsgefäß (2) abgewandten vergrößerten Teil ein hohlzylinderförmiger Zentrierzapfen (9) angeformt ist, der die Stromzuführung des in den Sockel mündenden Schaftes (3) umgibt und der mit einem seitlichen Schlitz (11) versehen ist, daß der elektrische Leiter (14) in einem Abstand neben dem Zentrierzapfen (9) auf der dem Schlitz (11) abgewandten Seite angeordnet ist, wobei der im verjüngten Teil des Konus (8) mündende Lampenschaft (3) mit dem ersten Kontaktelement (16) und der elektrische Leiter (14) durch die Mantelfläche des Konus (8) geführt, dort befestigt und mit dem zweiten Kontaktelement (17) verbunden ist, und daß der Querschnitt des Zentrierzapfens (9) kleiner als der des vergrößerten Teils des Konus (8) ist und die über den Zentrierzapfen (9) hinausragenden Flächen des vergrößerten Teils des Konus (8) senkrecht zur Lampenachse angeordnet sind und auf einer Ebene liegen.

2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierzapfen (9) auf der durch die Schäfte (3, 4) gebildeten Längsachse der Lampe (1) liegt.

3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierzapfen (9) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.

4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zentrierzapfen (9) mit rechteckigem Querschnitt ein Kragen (10) mit kleinerem teilringförmigen Querschnitt angeformt ist, der das Kontaktelement (12) konzentrisch umgibt.

5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (14) von der dem Sockel (5) abgewandten Stromzuführung (6) ein flaches, vorgeformtes, starres Metallband (14) ist, das durch die Mantelfläche des Konus (8) geführt und gleichzeitig als zweites Kontaktelement (13) ausgebildet ist.

6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktelemente (12, 13) kürzer als der Zentrierzapfen (9) des Sockels (5) sind.