EP2122664B1 - Halogenglühlampe - Google Patents

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EP2122664B1
EP2122664B1 EP08708885.2A EP08708885A EP2122664B1 EP 2122664 B1 EP2122664 B1 EP 2122664B1 EP 08708885 A EP08708885 A EP 08708885A EP 2122664 B1 EP2122664 B1 EP 2122664B1
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EP
European Patent Office
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incandescent
range
coil
halogen
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EP08708885.2A
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EP2122664A1 (de
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Manfred Bühler
Hans Mayer
Klaus Wittmann
Sascha Zelt
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Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/02—Incandescent bodies
    • H01K1/14—Incandescent bodies characterised by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K9/00—Lamps having two or more incandescent bodies separately heated
    • H01K9/08—Lamps having two or more incandescent bodies separately heated to provide selectively different light effects, e.g. for automobile headlamp

Definitions

  • the invention relates to a halogen incandescent lamp according to the preamble of claim 1.
  • Such a halogen incandescent lamp is for example in the EP 1 667 205 A2 disclosed.
  • This publication describes a halogen incandescent lamp with two filaments enclosed by a lamp vessel, which are designed for different electrical powers. The first, designed for a higher electrical power filament is used when using the lamp in a motor vehicle headlight to produce the high beam, while the second, designed for a lower electrical power filament for generating a daytime running light is provided.
  • WO 02/07188 A1 describes a halogen incandescent lamp for motor vehicle headlamps with at least one formed as a single winding filament whose dimensions and / or geometry are tuned to an operating voltage of at least 20 volts and an electrical power consumption in the range of 50 watts to 100 watts, the length of the single winding in the range of 4.0 mm to 6.5 mm.
  • halogen lamps for vehicle headlights are in the documents EP 0 735 571 A2 .
  • the halogen incandescent lamp according to the invention has two filaments arranged inside a lamp vessel, wherein a first filament is designed for operation with a higher electrical power than the second filament, and the filaments are constructed such that their dimensions and / or their geometry in each case to an operating voltage are tuned by at least 20 volts, and at least the second filament is designed as a single winding filament.
  • the simple winding of the second, low-wattage filament produces a homogeneous luminance distribution when using the lamp according to the invention in the motor vehicle headlight and thus allows for vehicles with a vehicle electrical system voltage of nominal 24 volts a homogeneous daytime running light, position light or fog light.
  • the simple winding of the low-wattage filament has at least 30 turns and a length in the range of 3.5 mm to 5.5 mm in order to achieve the best possible homogeneity of the luminance distribution by the correspondingly dense arrangement of the windings.
  • the helical wire diameter of the single roll of the second, low-pass filament is in the range of 40 microns to 110 microns and the outside diameter is preferably in the range of 0.5 mm to 1.4 mm, around the low-watt filament to an operating voltage of at least 20 volts, in particular in the range of about 20 volts to 32 volts, and an electrical power consumption of 28 volts in the range of 15 Watt to 50 watts, and vote in particular in the range of about 17 watts to 22 watts.
  • the first, higher wattled filament is advantageously also designed as a single spiral filament to produce a homogeneous luminance distribution when using the lamp according to the invention in the vehicle headlight of a vehicle with a board voltage of nominal 24 volts in addition to the high beam or low beam.
  • the single winding of the first, higher-wattage filament has at least 20 turns and a length in the range of 4.0 mm to 6.5 mm to the best possible homogeneity of the luminance distribution and the interaction of the reflector of the vehicle headlight by the correspondingly dense arrangement of the windings a directed light emission as well as a well-defined light cone one to achieve.
  • the helical wire diameter of the single roll of the first, higher wattage filament is in the range of 100 microns to 140 microns, and the outer diameter is preferably in the range of 1.2 mm to 2.0 mm, around the higher watt filament to an operating voltage of at least 20 volts, in particular in the range of about 20 volts to 32 volts, and an electrical Adjust power consumption at 28 volts in the range of 50 watts to 100 watts, and in particular in the range of about 55 watts to 80 watts.
  • FIG. 1 shows a halogen incandescent lamp according to the invention for a vehicle headlight.
  • This halogen incandescent lamp has a glassy, substantially cylindrical lamp vessel 10, in whose interior two aligned parallel to the lamp vessel axis incandescent filaments 21, 22 are arranged, which serve to produce a high beam and a daytime running light.
  • the filaments 21, 22 are formed as simple coiled tungsten wires.
  • the filament outlets 211, 212 and 221, 222 of the incandescent filaments 21 and 22 are each wrapped with a molybdenum foil, which serves as a welding aid when welding the filament outlets 211, 212 and 221, 222 with power supply lines for the filaments 21, 22.
  • a sealed end 11 of the lamp vessel 10 is anchored in a lamp base 30.
  • the first filament 21 is partially surrounded by a dimming cap 4 formed from molybdenum sheet metal.
  • the anti-dazzle device 4 is supported by a first power supply wire 51 which, together with a second 52 and third power supply wire 53, serves to energize the two filaments 21, 22.
  • a first helical departure 211 of the first filament 21 by a projection welding welded to a welding lug 41 of the dimming cap 4 and thereby electrically connected via the dimming cap 4 to the first power supply wire 51.
  • the second coil outlet 212 of the first filament 21 is welded to the third power supply wire 53.
  • the first coil outlet 221 of the second filament 22 is also welded to the third power supply wire 53.
  • the second coil outlet 222 of the second filament 22 is welded to the second power supply wire 52.
  • the three power supply wires 51, 52, 53 each consist of molybdenum and are fixed between two fused quartz glass webs 13, so that they are arranged in a common plane.
  • the three power supply wires 51, 52, 53 are passed through the sealed end 11 of the lamp vessel 10 and each electrically connected to one of the three contact lugs 61, 62 or 62.
  • the three contact lugs 61, 62, 63 protrude laterally out of the lamp cap 30 and form the electrical connections of the halogen incandescent lamp.
  • the lamp base 30 is formed as a metal-plastic base, which has both a metallic base portion 31 and a base portion 32 made of plastic.
  • the lamp vessel 10 is anchored and the existing plastic base portion 32 is provided with the electrical contacts 61, 62, 63 of the lamp.
  • the first filament 21 is formed as a simple coiled filament with a nominal operating voltage of 24 V and an electrical power at 28 V in the range of about 55 W to 80 W. It is preferably used for generation of the high beam.
  • the data of the first filament 21 are listed in Table 1 below.
  • the second filament 22 is formed as a single-filament filament having a nominal operating voltage of 24V and an electrical power of 28V in the range of approximately 17W to 22W. It is preferably used to generate the daytime running light.
  • the data of the second filament 22 are listed in Table 2 below.
  • Table 1 Coil data of the first, higher-watt incandescent filament: number of turns 28.5 Length of the single wrap 5.5 mm ⁇ 0.1 mm Outer diameter of the helix 1.4 mm ⁇ 0.1 mm Thickness or diameter of the spiral wire 120 ⁇ m ⁇ 10 ⁇ m number of turns 47 Length of the single wrap 4.8 mm ⁇ 0.1 mm Outer diameter of the helix 0.9 mm ⁇ 0.1 mm Thickness or diameter of the spiral wire 60 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Halogenglühlampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
    • I. Stand der Technik
  • Eine derartige Halogenglühlampe ist beispielsweise in der EP 1 667 205 A2 offenbart. Diese Offenlegungsschrift beschreibt eine Halogenglühlampe mit zwei von einem Lampengefäß umschlossenen Glühfäden, die für unterschiedliche elektrische Leistungen ausgelegt sind. Der erste, für eine höhere elektrische Leistung ausgelegte Glühfaden dient beim Einsatz der Lampe in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung des Fernlichts, während der zweite, für eine geringere elektrische Leistung ausgelegte Glühfaden zur Erzeugung eines Tagfahrlichts vorgesehen ist.
  • Die Offenlegungsschrift WO 02/07188 A1 beschreibt eine Halogenglühlampe für Kraftfahrzeugscheinwerfer mit mindestens einer als Einfachgewickel ausgebildeten Glühwendel, deren Maße und bzw. oder Geometrie auf eine Betriebsspannung von mindestens 20 Volt und eine elektrische Leistungsaufnahme im Bereich von 50 Watt bis 100 Watt abgestimmt sind, wobei die Länge des Einfachgewickels im Bereich von 4,0 mm bis 6,5 mm liegt.
  • Weitere Halogenglühlampen für Kraftfahrzeugscheinwerfer sind in den Dokumenten EP 0 735 571 A2 , EP 1 628 326 A1 und EP 1 667 202 A1 offenbart.
    • II. Darstellung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Halogenglühlampe mit zwei Glühfäden bereitzustellen, die an einer Bordnetzspannung von nominal 24 Volt betreibbar ist und bei welcher zumindest der niederwattige Glühfaden, das heißt, der Glühfaden mit der geringeren Leistungsaufnahme, eine homogene Leuchtdichteverteilung erzeugt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Halogenglühlampe besitzt zwei, innerhalb eines Lampengefäßes angeordnete Glühfäden, wobei ein erster Glühfaden für den Betrieb mit einer höheren elektrischen Leistung als der zweite Glühfaden ausgelegt ist, und die Glühfäden derart konstruiert sind, dass ihre Maße und beziehungsweise oder ihre Geometrie jeweils auf eine Betriebsspannung von mindestens 20 Volt abgestimmt sind, und zumindest der zweite Glühfaden eine als Einfachgewickel ausgebildete Glühwendel ist. Das Einfachgewickel des zweiten, niederwattigen Glühfadens erzeugt beim Einsatz der erfindungsgemäßen Lampe im Kraftfahrzeugscheinwerfer eine homogene Leuchtdichteverteilung und ermöglicht somit bei Fahrzeugen mit einer Bordnetzspannung von nominal 24 Volt ein homogenes Tagfahrlicht, Positionslicht oder Nebellicht.
  • Das Einfachgewickel des niederwattigen Glühfadens besitzt mindestens 30 Windungen und eine Länge im Bereich von 3,5 mm bis 5,5 mm, um durch die entsprechend dichte Anordnung der Wicklungen eine möglichst gute Homogenität der Leuchtdichteverteilung zu erzielen.
  • Der Wendeldrahtdurchmesser des Einfachgewickels des zweiten, niederwattigen Glühfadens liegt im Bereich von 40 Mikrometer bis 110 Mikrometer und der Außendurchmesser liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 1,4 mm, um den niederwattigen Glühfaden auf eine Betriebsspannung von mindestens 20 Volt, insbesondere im Bereich von ca. 20 Volt bis 32 Volt, und eine elektrische Leistungsaufnahme an 28 Volt im Bereich von 15 Watt bis 50 Watt, und insbesondere im Bereich von ca. 17 Watt bis 22 Watt abzustimmen.
  • Der erste, höherwattige Glühfaden ist vorteilhafterweise ebenfalls eine als Einfachgewickel ausgebildete Glühwendel, um beim Einsatz der erfindungsgemäßen Lampe im Kraftfahrzeugscheinwerfer eines Fahrzeugs mit einer Bordnetzspannung von nominal 24 Volt zusätzlich auch für das Fernlicht bzw. Abblendlicht eine homogene Leuchtdichteverteilung zu erzeugen.
  • Vorteilhafterweise besitzt das Einfachgewickel des ersten, höherwattigen Glühfadens mindestens 20 Windungen und eine Länge im Bereich von 4,0 mm bis 6,5 mm, um durch die entsprechend dichte Anordnung der Wicklungen eine möglichst gute Homogenität der Leuchtdichteverteilung und beim Zusammenwirken mit dem Reflektor des Fahrzeugscheinwerfers eine gerichtete Lichtemission sowie einen wohl definierten Lichtkegel eine zu erzielen.
  • Vorzugsweise liegt der Wendeldrahtdurchmesser des Einfachgewickels des ersten, höherwattigen Glühfadens im Bereich von 100 Mikrometer bis 140 Mikrometer und der Außendurchmesser liegt vorzugsweise im Bereich von 1,2 mm bis 2,0 mm, um den höherwattigen Glühfaden auf eine Betriebsspannung von mindestens 20 Volt, insbesondere im Bereich von ca. 20 Volt bis 32 Volt, und eine elektrische Leistungsaufnahme an 28 Volt im Bereich von 50 Watt bis 100 Watt, und insbesondere im Bereich von ca. 55 Watt bis 80 Watt abzustimmen.
    • III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 Eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Halogenglühlampe
  • In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Halogenglühlampe für einen Fahrzeugscheinwerfer dargestellt. Diese Halogenglühlampe besitzt ein gläsernes, im wesentlichen zylindrisches Lampengefäß 10, in dessen Innenraum zwei parallel zur Lampengefäßachse ausgerichtete Glühwendeln 21, 22 angeordnet sind, die zur Erzeugung eines Fernlichts und eines Tagfahrlichts dienen. Die Glühwendeln 21, 22 sind als einfach gewendelte Wolframdrähte ausgebildet. Die Wendelabgänge 211, 212 bzw. 221, 222 der Glühwendeln 21 bzw. 22 sind jeweils mit einer Molybdänfolie umwickelt, die als Schweißhilfe beim Verschweißen der Wendelabgänge 211, 212 bzw. 221, 222 mit Stromzuführungen für die Glühwendeln 21, 22 dient. Ein abgedichtetes Ende 11 des Lampengefäßes 10 ist in einem Lampensockel 30 verankert. Die erste Glühwendel 21 ist teilweise von einer aus Molybdänblech geformten Abblendkappe 4 umgeben. Die Abblendkappe 4 wird von einem ersten Stromzuführungsdraht 51 getragen, der zusammen mit einem zweiten 52 und dritten Stromzuführungsdraht 53 zur Energieversorgung der beiden Glühwendeln 21, 22 dient. Zu diesem Zweck ist ein erster Wendelabgang 211 der ersten Glühwendel 21 durch eine Buckelschweißung mit einer Schweißfahne 41 der Abblendkappe 4 verschweißt und dadurch über die Abblendkappe 4 elektrisch leitend mit dem ersten Stromzuführungsdraht 51 verbunden. Der zweite Wendelabgang 212 der ersten Glühwendel 21 ist mit dem dritten Stromzuführungsdraht 53 verschweißt. Der erste Wendelabgang 221 der zweiten Glühwendel 22 ist ebenfalls mit dem dritten Stromzuführungsdraht 53 verschweißt. Der zweite Wendelabgang 222 der zweiten Glühwendel 22 ist mit dem zweiten Stromzuführungsdraht 52 verschweißt. Die drei Stromzuführungsdrähte 51, 52, 53 bestehen jeweils aus Molybdän und sind zwischen zwei miteinander verschmolzenen Quarzglasstegen 13 fixiert, so dass sie in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Die drei Stromzuführungsdrähte 51, 52, 53 sind durch das abgedichtete Ende 11 des Lampengefäßes 10 hindurchgeführt und jeweils mit einer der drei Kontaktfahnen 61, 62 oder 62 elektrisch leitend verbunden. Die drei Kontaktfahnen 61, 62, 63 ragen seitlich aus dem Lampensockel 30 heraus und bilden die elektrischen Anschlüsse der Halogenglühlampe. Der Lampensockel 30 ist als Metall-Kunststoff-Sockel ausgebildet, der sowohl einen metallischen Sockelabschnitt 31 als auch einen aus Kunststoff bestehenden Sockelabschnitt 32 aufweist. In dem metallischen Sockelabschnitt 31 ist das Lampengefäß 10 verankert und der aus Kunststoff bestehende Sockelabschnitt 32 ist mit den elektrischen Kontakten 61, 62, 63 der Lampe versehen.
  • Die erste Glühwendel 21 ist als einfach gewendelte Glühwendel mit einer nominalen Betriebsspannung von 24 V und einer elektrischen Leistung an 28 V im Bereich von ca. 55 W bis 80 W ausgebildet. Sie dient vorzugsweise zur Erzeugung des Fernlichts. Die Daten der ersten Glühwendel 21 sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgelistet.
  • Die zweite Glühwendel 22 ist als einfach gewendelte Glühwendel mit einer nominalen Betriebsspannung von 24 V und einer elektrischen Leistung an 28 V im Bereich von ca. 17 W bis 22 W ausgebildet. Sie dient vorzugsweise zur Erzeugung des Tagfahrlichts. Die Daten der zweiten Glühwendel 22 sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgelistet. Tabelle 1: Wendeldaten der ersten, höherwattigen Glühwendel:
    Windungszahl 28,5
    Länge des Einfachgewickels 5,5 mm ± 0,1 mm
    Außendurchmesser der Wendel 1,4 mm ± 0,1 mm
    Dicke bzw. Durchmesser des Wendeldrahts 120 µm ± 10 µm
    Tabelle 2: Wendeldaten der zweiten, niederwattigen Glühwendel:
    Windungszahl 47
    Länge des Einfachgewickels 4,8 mm ± 0,1 mm
    Außendurchmesser der Wendel 0,9 mm ± 0,1 mm
    Dicke bzw. Durchmesser des Wendeldrahts 60 µm ± 5 µm

Claims (7)

  1. Halogenglühlampe für Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zwei, innerhalb eines Lampengefäßes (10) angeordneten Glühfäden (21, 22), wobei
    - ein erster Glühfaden (21) für den Betrieb mit einer höheren elektrischen Leistung als der zweite Glühfaden (22) ausgelegt ist, und
    - die Glühfäden (21, 22) derart konstruiert sind, dass ihre Maße und beziehungsweise oder ihre Geometrie jeweils auf eine Betriebsspannung von mindestens 20 Volt abgestimmt sind, und zumindest der zweite Glühfaden (22) eine als Einfachgewickel ausgebildete Glühwendel ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Maße und beziehungsweise oder Geometrie des als Einfachgewickel ausgebildeten zweiten Glühfadens (22) auf eine elektrische Leistungsaufnahme an 28 Volt im Bereich von 15 Watt bis 50 Watt abgestimmt sind, wobei
    - die Länge des Einfachgewickels (22) im Bereich von 3,5 mm bis 5,5 mm liegt,
    - der Außendurchmesser des Einfachgewickels des zweiten Glühfadens (22) im Bereich von 0,5 mm bis 1,4 mm liegt,
    - der Durchmesser des Wendeldrahtes des Einfachgewickels des zweiten Glühfadens (22) im Bereich von 40 Mikrometer bis 110 Mikrometer liegt, und
    - das Einfachgewickel des zweiten Glühfadens (22) mindestens 30 Windungen besitzt.
  2. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, wobei der erste Glühfaden (21) eine als Einfachgewickel ausgebildete Glühwendel ist.
  3. Halogenglühlampe nach Anspruch 2, wobei die Maße und beziehungsweise oder Geometrie des als Einfachgewickel ausgebildeten ersten Glühfadens (21) auf eine elektrische Leistungsaufnahme an 28 V im Bereich von 50 Watt bis 100 Watt abgestimmt sind.
  4. Halogenglühlampe nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Länge des Einfachgewickels des ersten Glühfadens (21) im Bereich von 4,0 mm bis 6,5 mm liegt.
  5. Halogenglühlampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Außendurchmesser des Einfachgewickels des ersten Glühfadens (21) im Bereich von 1,2 mm bis 2,0 mm liegt.
  6. Halogenglühlampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Durchmesser des Wendeldrahtes des Einfachgewickels des ersten Glühfadens (21) im Bereich von 100 Mikrometer bis 140 Mikrometer liegt.
  7. Halogenglühlampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Einfachgewickel des ersten Glühfadens (21) mindestens 20 Windungen besitzt.
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