WO2007090771A1

WO2007090771A1 - Reflektorlampe mit berstschutzrohr

Info

Publication number: WO2007090771A1
Application number: PCT/EP2007/050932
Authority: WO
Inventors: Joachim Arndt; Markus Herb; Uwe Fidler; Matthias Lenz
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2008-08-09
Also published as: DE102006006063A1

Abstract

Die Lichteinheit besitzt eine Lichtquelle, die von einem ausgebauchten Berstschutzrohr umgeben ist. dabei kann eine Metallkappe auf dem Rohr direkt aufgesetzt sein, ohne Hilfsmittel.

Description

REFLEKTORLAMPE MIT BERSTSCHÜTZROHR

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von einer reflektorbehafteten Lichteinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei insbesondere um eine Reflektorlampe oder eine mit Reflektor ausgestattete Leuchte. Die Lichtquelle darin ist insbesondere eine Hochdruckentladungslampe, aber auch eine Glühlampe eignet sich dafür. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Baueinheit zum Gebrauch in einer derartigen reflektorbehafteten Lichteinheit.

Stand der Technik

Aus der WO 2004/046609 ist eine Lichteinheit bekannt, mit einem konkaven Reflektor und einer Lichtquelle, die als Hochdruckentladungslampe konzipiert ist. Dabei ist ein Blendschutz für die Lichtquelle auf einem Berstschutzrohr montiert, das die Lichtquelle umgibt. Zu diesem Zweck weist das Berstschutzrohr eine umlaufende Delle auf, in der der helmförmige Blendschutz verankert ist.

Nachteilig an dieser Halterung ist, dass das Berstschutzrohr aufwendig vorbehandelt werden muss um die Verankerungsmöglichkeit zu schaffen, und dass der Blendschutz mit einem extra Mechanismus zur Verankerung ausgestattet werden muss.

Aus der DE-A 103 36 282 ist eine weitere Lichteinheit bekannt, bei der ein Schutzrohr am keramischen Sockel verankert ist.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lichteinheit gemäß dem Operbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die sich einfach montieren lässt und sich gut für die Automatisierung eignet. Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Im einzelnen handelt es sich um eine Lichteinheit mit einem konkaven Reflektor mit einer Austrittsöffnung und einer Achse, wobei der Reflektor eine in Achsrichtung längsgestreckte Lichtquelle umgibt, wobei die Lichtquelle beabstandet von einem Schutzrohr mit einem offenen und einem verschlossenen Ende umgeben ist. die Lichteinheit ist insbesondere eine Reflektorlampe oder Reflektorleuchte. Bevorzugt ist die Lichtquelle eine Metallhalogenidlampe, besonders bevorzugt ist das Entladungsgefäß aus Keramik gefertigt.

Derartige Lichtquellen sind häufig Reflektorlampen mit Metallhalogenidfüllung und keramischem Entladungsgefäß. Meist werden diese Lichtquellen ohne Abdekcung der Austrittsöffnung betrieben. Es hadnelt sich dabei um sog. offenen Leuchten. Als Reflektor wird häufig ein Aluminiumreflektor verwendet.

Diese Lichteinehiten, insbesondere diese Reflektorlampen, müssen deshalb platzergeschützt konstruiert sein, so dass beim Bersten der Lichteinheit die Inhaltsstoffe (Füllung) des Entladungsgefäßes zurückgehalten werden.

Ein zusätzlicher vorteilhafter Aspekt der Erfindung ist es, auf einfache Weise den direkten Blick auf das Entladungsgefäß zu verhindern. Gerade bei keramischen Entladungsgefäßen, die überdies häufig an den Enden Kapillaren besitzen, werden die Entladungsgefäße thermisch sehr stark belastet, insbesondere bei kleinwattigen Typen bis 150 W Leistung.

Bekannt ist, ein zylindrisches Schutzrohr und eine darauf gesetzte Blendschutzkappe zu verwenden. Das zylindrische Schutzrohr ist am Sockel befestigt. Das Schutzrohr, der Sockel und die Blendschutzkappe umhüllen die Lichtquelle mit einem gewissen Differenzvolumen. Dieses kleine Differenzvolumen führt zu einem Wärmestau und bedingt dadurch eine Temperaturbelastung, die besonders kritisch bei keramischen Entladungsgefäßen ist, wo die Temperaturerhöhung vornehmlich die Funktion der Kapillaren im Vergleich zum normalen Betrieb ohne Reflektor und Schutzrohr beeinträchtigt. Nachteilig ist auch, daß die der Basislampe zugewandte Seite eines metallischen Blendschutzes auf die Kapillare zurückstrahlt.

Die Lichtquelle ist bevorzugt als sogenannte Basislampe konzipiert. Das bedeutet, daß ein Entladungsgefäß von einem Außenkolben umgeben ist.

Als Platzerschutz wird erfindungsgemäß ein Glasrohr über die Lichtquelle gestülpt. Um das Differenzvolumen zu vergörßem, ist es nicht als Rohr mit konstantem Durchmesser, sondern als bauchiges Rohr ausgefürht.

Dieser Umstand kann besonders vorteilhaft dazu genützt werden, um eine Blendschutzkappe direkt auf dem geeignet ausgebauchten Rohr zu befestigen. Zu disem Zweck hat das Rohr eine Taille.

Auf dem Ende des Glasrohres, das offen oder geschlossen sein kann, ist eine Kappe aus Metall, bevorzugt Aluminium, befestigt. Die Kappe dient weiterhin als Blendschutz, indem diese so dimensioniert ist, dass man nicht direkt in das Entladungsgefäß schauen kann. Eine Reduzierung der Temperatur am oberen Ende des Entladungsgefäßes, insbesondere der Kapillartemperaturen bei Reflektorlampen, wird einerseits durch Mattierung der Oberfläche des metallischen Blendschutzes erreicht.

Vorteilhaft hat das Rohr eine zweite Ausbauchung nach der Taille, die so dimensioniert ist, daß zum einen das Differenzvolumen möglichst groß wird und zum andern den Blendschutz optimal stützt.

Des weiteren ist vorteilhaft der Außenkolben der Basislampe mit einem gut wärmeleitfähigem Gas, z.B. Stickstoff, gefüllt, um die Wärmeabfuhr von den - A -

Enden des Entladungsgefäßes, insbesondere Kapillaren, zur Wand des Außenkolbens der Basislampe zu verbessern.

Diese Maßnahmen zur Reduzierung der Wärmebelastung der Lichtquelle, insbesondere der Kapillartemperatur, lassen sich noch weiter optimieren, um eine überragende Lebensdauer der Lichtienheit, insbesondere der Lampe, zu gewährleisten. Die technischen Anforderungen Berstschutz und Blendschutz werden durch einen speziell geformten Außenkolben mit zwei Bäuchen realisiert. Hierbei wird das Differenzvolumen deutlich vergrößert.

Den Blendschutz bildet insbesondere statt einer Metallkappe einfach eine Mattierung, die z.B. durch Sandstrahlen erzielt wird, oder eine Beschichtung , z.B. mit einer teiltransparenten keramischen Farbe, oder eine lichtdichte

Beschichtung, z.B. eine Verspiegelungen, im oberen, der Austrittsöffnung zugewandten, Bereich des Außenkolbens. Durch den teiltransparenten

Blendschutz ist eine weitere Temperaturreduzierung an den Enden, bevorzugt als Kapillaren asugeführt, zu erwarten. Die Funktion als

Berstschutz muss durch eine geeignete Wandstärke von mindestens 1 ,4 mm, bevorzugt midnestens 1 ,6 mm sichergestellt werden.

Der Wegfall der Blendschutzkappe plus Befestigungsmaterial vereinfacht die Herstellung, da ein Montageprozess entfällt.

Bevorzugt ist der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts des Rohrs 5 bis 20 % größer als der maximale Durchmesser des Abschlussteils. Dabei wird die Verbindung zwischen beiden Teilen insbesondere durch einen stufenförmigen Absatz hergestellt. Der maximale Durchmesser des einen Bauchs ist bevorzugt mindestens 30 bis 50 % größer als Durchmesser des zylindrischen Abschnitts. Der maximale Durchmesser eines etwaigen zweiten Bauchs ist bevorzugt nochmals mindestens 20 % größer als der des ersten Bauchs.

Ein Anwendungsgebiet sind insbesondere Reflektorlampen auf Basis von Metallha- logenidlampen, die besonders kompakt sind. AIs Material des Außenkolbens kann jedes übliche Glas verwendet werden, also insbesondere Hartglas, Vycor oder Quarzglas. Auch die Wahl der Füllung unterliegt keiner besonderen Einschränkung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele nä- her erläutert werden. Die Figuren zeigen:

Figur 1 die Seitenansicht einer Reflektorlampe im Schnitt;

Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer Reflektorlampe mit Kappe;

Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Reflektorlampe im Schmitt;

Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schutzrohrs;

Figur 5 die Seitenansicht einer weiteren Reflektorlampe im Schnitt;

Figur 6 eine perspektivische Darstellung eines Schutzrohrs mit offenen Enden.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

In Fig. 1 ist eine Reflektorlampe 1 gezeigt, mit einem Innengefäß oder Basislampe 2, bestehend aus einem Entladungsgefäß 3, das von einem Außenkolben 14 umgeben ist. das Entladungsgefäß ist aus PCA-Keramik gefertigt und hat zwei Kapillaren an seinen beiden Enden. Das Innengefäß 2 sitzt in einer zentralen Öffnung eines Sockels 4. Das Innengefäß 2 ist beabstandet von einem Berstschutzrohr 5 umgeben, das grundsätzlich zylindrisch gestaltet ist und achsparallel ausgerichtet ist. Das Berstschutzrohr 5 selbst ist wiederum von einem Reflektor 6 aus Aluminium umgeben. Der Reflektor hat einen Hals 7 und eine Kontur 8. Der Durchmesser des HaI- ses ist vorteilhaft von außen an den Durchmesser des Berstschutzrohrs angepasst. Beide Teile sind am Sockel 4 aufgesetzt, wobei es mehrere dafür bekannte Techniken gibt. Auf die Art der Befestigung kommt es hier jedoch nicht an.

Das Berstschutzrohr 5 hat einen Durchmesser, der im wesentlichen dem Außendurchmesser des Außenkolbens eng angepasst ist. dies gilt vor allem im Halsbe- reich. Jedoch ist das Rohr 5 an der Austrittsöffnung mit einem Dom 10 verschlossen, der eng an das benachbarte Ende des Außenkolbens angepasst ist. das Rohr weist ferner einen ersten schmalen Bauch 12 auf, der sich in Höhe des ersten Endes des Entladungsgefäßes befindet. Es weist ferner eine Taille 13 auf, die sich in Höhe der ersten Kapillare befindet. Darunter hat das Rohr 5 nochmals einen zweiten Bauch, dessen Durchmesser deutlich größer als der des ersten Bauchs ist. Bäuche und Taille sind so geformt, daß das Differenzvolumen 14 zwischen Rohr 5 und Außenkolben 14 optimiert ist. dabei sind den jeweiligen Durchmessern keine besonderen Beschränkungen auferlegt. Der Hals des Aluminium-Reflektors ist am Sockelstein 4 vercrimpt. Zu diesem Zweck sind seitliche Bohrungen am Sockelstein vorgesehen (nicht dargestellt). Der Hals ist dabei an einer stufenförmigen Aussparung 1 1 des Sockels angesetzt.

Das Berstschutzrohr ist sockelseitig am Hals des Reflektors festgeklemmt. Das Berstschutzrohr sitzt auf der Oberkante einer weitern Stufe auf. Auch andere Befes- tigungsarten sind möglich.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Rohr 5 allein als Berstschutz gedacht.

Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Reflektorlampe 15, bei der das Berstschutzrohr 5 ähnlich geformt ist wie im ersten Ausführungsbeispiel. Zusätzlich enthält die Lampe aber eine Kappe 17 als Blendschutz, die auf das geschlossene Ende des Rohrs 5 aufgestülpt ist. Sie ist vorzugsweise aus Metall gefertigt. Dabei dient der erste Bauch 12 mit kleinem maximalen Durchmesser als Halterung für die Kappe 17, die ganz ähnlich geformt ist. Der Unterschied zwischen Taille und maximalem Durchmesser des ersten Bauchs muss dabei so gering sein, daß die Federkräfte der Kappe ein Überstülpen erlauben. Die Kappe 17 besitzt außerdem eine verlängerte Schürze 18, die der oberen Hälfte des zweiten Bauchs 14 angepasst ist, und deren Länge genau den gewünschten Blendschutz realisiert.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Reflektorlampe 20, bei der der Blendschutz durch eine Beschichtung 21 realisiert ist, die außen auf das Rohr 5 aufgebracht ist. Die Beschichtung 21 erstreckt sich über einen Teil des zweiten Bauchs 14, die Taille 13, den ersten Bauch 12 und den Dom 10.

Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rohrs 22, bei dem ein einziger Bauch 23 verwendet wird. Hier ist auch die umlaufende Rinne 24 eingezeichnet, die sich im Halsbereich des Rohrs befindet und die Verankerung mit dem Reflektor ermöglicht.

Das Schutzrohr kann entweder zwei offene Enden, oder ein erstes, dem Hals benachbartes offenes Ende und ein zweites, der Austrittsöffnung benachbartes ge- schlossenes Ende besitzen. Im Falle zweier offener Enden ist das Schutzrohr ggf. noch von einer zusätzlichen Kappe abgedeckt, die das zweite Ende lose verschließt.

In Figur 5 ist eine Reflektorlampe 65 gezeigt, bei der das Berstschutzrohr 66 jeweils am oberen und unteren Ende eine umlaufende Rinne 67 aufweist. Mehrere Federclips 68 sind so geformt, dass sie ähnlich einem sog. Reiter für Akten auf das Ende des Rohrs aufgeschnappt werden. Dabei sind mehrere, hier drei, Reiter 68 über den Umfang des Rohrs gleichmäßig verteilt, siehe Figur 6. Der Reiter ist im Prinzip U-förmig gebogen mit einem langen außen liegenden Schenkel 70 und einem kurzen innen liegenden Schenkel 69. Der außen liegende Schenkel 70 ist S-förmig gekrümmt, so dass er zum einen in der Rinne 67 Halt findet und zum andern sein offenes Ende nach außen gebogen ist, und zwar so weit, dass es klemmend gegen die Innenwand der Kappe 72 drückt. Der innere Schenkel 69 ist leicht so nach innen gebogen, dass er klemmend zusammen mit dem äußeren Schenkel 70 das Ende des Rohrs 66 haltert. Die umlaufende Rinne kann selbstverständlich durch lokale Vertiefungen, Dellen etc. ersetzt sein.

Die Abdeckkappe 72 benötigt selbstverständlich den abstehenden Schirm nicht unbedingt zu ihrer Funktion, doch ist er für die gewünschte Abschirmung der Lichtquelle vorteilhaft. Die Lichtquelle kann beispielsweise eine Halogenglühlampe oder Hochdruckentladungslampe sein.

Claims

Ansprüche

1. Lichteinheit mit einem konkaven Reflektor, der mit einer Austrittsöffnung, einem Hals und einer Achse ausgestattet ist, wobei der Reflektor eine in Achsrichtung längsgestreckte Lichtquelle umgibt, wobei die Lichtquelle beabstandet von einem Schutzrohr umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr ein erstes, dem Hals benachbartes Ende und ein zweites, der Austrittsöffnung benachbartes Ende besitzt, wobei das Schutzrohr in der Nähe des ersten Endes mit dem Hals verbunden ist, wobei das Schutzrohr zumindest in der Nähe des ersten Endes einen Durchmesser besitzt, der dem Hals angepasst ist und wobei das Schutzrohr zumindest einen Bauch besitzt, der sich nach außen wölbt.

2. Lichteinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr hinter dem ersten Bauch eine Taille besitzt und insbesondere nach der Taille einen zweiten Bauch besitzt, insbesondere mit einem größerem Durchmesser als der erste Bauch.

3. Lichteinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Blendschutzkappe auf mindestens den ersten Bauch aufgesetzt ist, deren Kontur dem Bauch so angepasst ist, daß sie von selbst darauf haltert.

4. Lichteinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschich- tung oder Mattierung auf einen Teilbereich des Rohrs angebracht ist, die sich mindestens vom Dom bis zum maximalen Durchmesser des ersten Bauchs erstreckt.

5. Lichteinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Schutzrohr eine Blendschutzkappe aufgesetzt ist, wobei das Schutzrohr eine Rinne oder abschnittsweise Vertiefungen an mindestens einem Ende aufweist, in die geeignet geformte Federclips verankert sind, die zwei Schenkel besitzen und damit das Ende des Schutzrohrs umfangen und wobei der äußere Schenkel nach außen gebogen ist, so dass er an der Innenwand eines zylindrischen Abschnitts der Blendschutzkappe klemmend anliegt.

6. Lichteinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr ein zweites Ende besitzt, das verschlossen ist.