EP0750729B1

EP0750729B1 - Reflektorglühlampe

Info

Publication number: EP0750729B1
Application number: EP95915136A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Binder; Rolf Kiesel
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 1997-12-29
Anticipated expiration: 2015-04-07
Also published as: EP0750729A1; JPH09505687A; HUT75480A; CA2188044C; WO1995028599A1; CN1097195C; HU9602890D0; US5757113A; DE59501176D1; CN1146237A; DE4413370A1

Abstract

Eine Reflektorglühlampe (1) für den Hochvoltbetrieb besitzt im wesentlichen achsparallele Leuchtkörperabschnitte (9) sowie einen Reflektor (3), dessen Facetten durch näherungsweise achsparallele Zylindersegmente gebildet sind.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Reflektorglühlampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Lampen sind aus der US-PS 4 021 659 und aus der WO 92/17733 bekannt. Die dort beschriebenen Lampen besitzen eine ungegliederte Axialwendel. Die Facetten des Reflektors sind entweder eben oder konvex oder konkav gekrümmt. In der US-PS 5 146 134 ist in Fig. 10 bis 13 eine in einzelne Abschnitte gegliederte Axialwendel beschrieben, die für den Einsatz in Reflektorlampen gedacht ist.
Die Homogenität der Lichtverteilung ist bei solchen Lampen jedoch nicht für alle Anwendungszwecke befriedigend. Vor allem ist ein solches Design für Mittel- und Hochvolt-Lampen (üblicherweise ist die praktische Untergrenze 80 V) nur bedingt geeignet, da hier der Leuchtkörper im Vergleich zum Niedervoltbereich sehr lang gewählt werden muß und häufig in mehrere Abschnitte gegliedert ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Homogenität der Lichtabstrahlung von Reflektorglühlampe zu verbessern, die insbesondere mit mittlerer oder hoher Spannung betrieben werden.
Diese Aufgaben werden durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Es hat sich herausgestellt, daß die Homogenität der Ausleuchtung, insbesondere bei Lampen mit mehreren Leuchtkörperabschnitten, erheblich verbessert werden kann, wenn die Facetten des Reflektors aus konkaven Zylindersegmenten bestehen. Wesentlich ist dabei jedoch, daß die Achsen der Zylindersegmente so ausgerichtet sind, daß sie in Ebenen liegen, die die Reflektorachse einschließen. Insbesondere sollen diese Achsen näherungsweise parallel zur Reflektorachse ausgerichtet sein.
Dagegen hat sich gezeigt, daß Zylindersegmente, deren Achsen quer zur Reflektorachse liegen, in der Ausleuchtung starke Inhomogenitäten aufweisen.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Zylindersegmente ist, daß dadurch sowohl Lampen mit axialem Leuchtkörper (insbesondere Niedervoltlampen), als auch Lampen, deren Leuchtkörper aus mehreren näherungsweise achsparallelen Abschnitten zusammengesetzt sind, insbesondere Hochvolt- bzw. Mittelvoltlampen (darunter werden üblicherweise Spannungen oberhalb 80 V verstanden) mit homogener Ausleuchtung bereitgestellt werden können. Um eine homogene Ausleuchtung zu erzielen, sollen die einzelnen Abschnitte des Leuchtkörpers nicht mehr als 15°, bevorzugt höchstens 10°, gegen die Reflektorachse geneigt sein. Beispiele sind V-Formen oder W-Formen oder ähnliche, insbesondere auch spiegelsymmetrisch dazu variierte Formen, wie z.B. U- und M-Formen.
Insbesondere lassen sich durch die erfindungsgemäßen Merkmale auch sehr kompakte Reflektorlampen realisieren. Hierzu wird vorteilhaft eine Halogenglühlampe verwendet. Insbesondere kann deren Baulänge noch dadurch verkürzt werden, daß für das den Leuchtkörper halternde Gestell auf einen Quarzbalken verzichtet wird. Die Gestellteile sind dabei direkt in der Quetschung gehaltert. Statt durch ein Gestell (bzw. zusätzlich) kann der Leuchtkörper auch durch Verformungen des Kolbens gehaltert werden (US-PS 5 146 134).
Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1: eine Reflektorglühlampe mit achsparallelen Zylinderfacetten
Fig. 2: einen Querschnitt durch den Reflektor
Fig. 3: die Lichtverteilung der Lampe gem. Fig. 1
Fig. 4: die Lichtverteilung einer Lampe mit querliegenden Zylinderfacetten
Fig. 5: eine weitere Ausführungsform einer Lampe

In Fig. 1 ist eine Reflektorglühlampe 1 für die Allgemeinbeleuchtung gezeigt. Sie besteht aus einer Hochvolt-Halogenglühlampe 2 mit einer Leistung von 50 W (230 V), die über zwei lange Stromzuführungen im Scheitel eines Preßglasreflektors 3 befestigt ist, beispielsweise mit einem Durchmesser von 63 mm (PAR 20) oder 95 mm (PAR 30). Der Reflektor besitzt einen Hals 4, der in einem Schraubsockel 5 befestigt ist. Er hat als reflektierende Oberfläche ein Array aus trapezähnlichen Facetten 6 (Fig. 2). Die einzelnen Facetten 6 sind Ausschnitte aus Zylindern, deren Kanten jeweils aneinanderstoßen. Dabei ist die Bogenlänge der zur Reflektoröffnung zeigenden Kante 6b der Facette länger als die der zum Scheitel 6c zeigenden Kante 6a. Insgesamt ist der Reflektor aus 17 Reihen von Facetten gebildet, wobei die erste und letzte Reihe Facetten mit anderer Struktur aufweist. In der lediglich den Reflektor zeigenden Draufsicht bzw. Seitenansicht der Fig. 2a und 2b ist die Anordnung der Zylinderfacetten besser zu erkennen.
Die Halogenglühlampe 2 weist einen W-förmig gebogenen Leuchtkörper 7 auf, der durch fünf Gestelldrähte 8, die in der Quetschung verankert sind, gehaltert wird. Die Abschnitte 9 des Leuchtkörpers sind in etwa achsparallel ausgerichtet; sie sind maximal 10° gegen die Reflektorachse geneigt. Die Reflektoröffnung ist durch eine Linse 15 abgedeckt.
Fig. 3 zeigt die Lichtverteilung einer Lampe mit Zylinderfacetten, deren Symmetrieachse die Reflektorachse einschließt. Die Homogenität ist wesentlich besser als bei einer ähnlichen Lampe, deren Zylinderfacetten (Fig. 4) quer zur Reflektorachse liegen.
In Fig. 5 ist noch ein weiteres Beispiel für eine vorteilhaft verwendbare Lampe 2 mit einem W-förmigen Leuchtkörper 7' mit vier leuchtenden Abschnitten 9 gezeigt. Die inneren Abschnitte 9a sind dabei etwa gleich lang wie die äußeren Abschnitte 9b. Keiner dieser Abschnitte ist mehr als 15° gegen die Reflektorachse geneigt.
Die erfindungsgemäßen Facetten sind jeweils auf den Leuchtkörper abgestimmt. Grundsätzlich kann die Leitkurve der zylindrischen Facettenfläche kreisförmig, aber auch elliptisch, parabolisch oder hyperbolisch gewählt werden. Die Erzeugende der Facette kann parallel zu ihrer eigenen Symmetrieachse liegen, aber auch nach Art eines Kegelstumpfes dazu geneigt sein.
Die hier angesprochene Symmetrieachse teilt, auf jede Zylinderfläche projiziert, diese in zwei spiegelbildliche Hälften.
Bei einer kreisförmigen Erzeugenden ist diese Achse durch den Kreismittelpunkt definiert, bei einer elliptischen Erzeugenden z.B. durch den Mittelpunkt zwischen den beiden Brennpunkten usw.
Üblicherweise ist die Mantelfläche der zylindrischen Facette parallel zu ihrer Symmetrieachse ausgerichtet. Es ist aber nicht ausgeschlossen, daß die Mantelfläche, einem Kegel entsprechend, gegen die Symmetrieachse geneigt ist.

Claims

Reflektorglühlampe, bestehend aus einem Reflektor (3) und einer Lampe, deren Leuchtkörper (7) im wesentlichen achsparallel zum Reflektor (3) ausgerichtet ist, wobei der Reflektor eine reflektierende Oberfläche besitzt, die im wesentlichen aus trapezähnlichen Facetten (6) gebildet ist, wobei der überwiegende Teil der Facetten aus konvex gekrümmten Zylinderflächen mit einer zugehörigen Symmetrieachse besteht, wobei jeweils die Symmetrieachse in einer Ebene liegt, die die Reflektorachse einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper (7) mehr als einen Abschnitt (8) aufweist, wobei mindestens zwei Abschnitte (8) näherungsweise achsparallel, aber nicht mit der Achse zusammenfallend, angeordnet sind und leuchtende Abschnitte bilden.
Reflektorglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieachse der Zylinderflächen näherungsweise parallel zur Reflektorachse ausgerichtet sind.
Reflektorglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe für den Betrieb mit einer Spannung von mindestens 80 V ausgelegt ist.
Reflektorglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper zwei näherungsweise achsparallele Abschnitte besitzt.
Reflektorglühlampe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper, bezogen auf den Scheitel (Apex) des Reflektors, ein "W" oder ein "V" bildet.
Reflektorglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Abschnitte (8) des Leuchtkörpers (7) nicht mehr als 15°, insbesondere weniger als 10° gegen die Reflektorachse geneigt sind.
Reflektorglühlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe eine Halogenglühlampe ist.
Reflektorglühlampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper durch ein Gestell ohne Quarzbalken oder völlig gestellfrei gehaltert ist.
Reflektorglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende der Zylinderfläche parallel zu ihrer eigenen Symmetrieachse verläuft oder nach Art eines Kegelstumpfes dazu geneigt ist.
Reflektorglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkurve der Zylinderfläche einen Ausschnitt aus einem Kegelschnittkreis, insbesondere aus einem Kreis, einer Ellipse, einer Parabel oder einer Hyperbel darstellt.
Reflektorglühlampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderfläche trapezähnlich durch vier Kanten begrenzt ist, wobei zwei Kanten durch Leitkurven (6a, 6b) gebildet sind und zwei Kanten Geraden sind, die die Leitkurven-Enden verbinden.