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Die Erfindung betrifft eine Halogenglühlampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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I. Stand der Technik
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Eine derartige Halogenglühlampe ist beispielsweise in der
WO 2008/055948 A2 offenbart. Diese Schrift beschreibt eine Halogenglühlampe für Fahrzeugscheinwerfer, die zwei innerhalb eines Lampengefäßes angeordnete Glühfäden besitzt, wobei der erste Glühfaden, der zum Erzeugen einer Nebellichtfunktion oder Fernlichtfunktion vorgesehen ist, zum Betrieb mit einer höheren elektrischen Leistung als der zweite Glühfaden ausgelegt ist, und der zweite Glühfaden zum Erzeugen einer Tagfahrlichtfunktion oder einer Positionslichtfunktion mit zwei unterschiedlichen Betriebsspannungen betreibbar ist.
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II. Darstellung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Halogenglühlampe bereitzustellen, bei der die Farbtemperatur des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts, insbesondere während der Funktion als Positionslicht, auch im stark gedimmten Zustand die gesetzlichen Vorschriften erfüllt, wenn die Halogenglühlampe als Lichtquelle in einem Fahrzeugscheinwerfer eingesetzt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Halogenglühlampe mit den Merkmalen aus dem Anspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Halogenglühlampe besitzt einen Lampensockel und ein im Lampensockel fixiertes Lampengefäß sowie zwei innerhalb des Lampengefäßes angeordnete Glühfäden, wobei der erste Glühfaden für den Betrieb mit einer höheren elektrischen Leistung als der zweite Glühfaden ausgelegt ist und das Lampengefäß auf einem den zweiten Glühfaden umgebenden Lampengefäßabschnitt mit einer Beschichtung versehen ist, welche die Farbtemperatur des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts erhöht.
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Durch diese Maßnahme kann gewährleistet werden, dass der zweite Glühfaden auch in einem gedimmten Zustand Licht emittiert, dessen Farbtemperatur einen ähnlich hohen Wert wie das von dem ersten Glühfaden emittierte Licht besitzt.
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Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Halogenglühlampe als Fahrzeugscheinwerferlampe ausgebildet, wobei ihr erster Glühfaden, der für den Betrieb mit einer höheren elektrischen Leistung als ihr zweiter Glühfaden ausgelegt ist, derart ausgebildet ist, dass er zum Erzeugen einer Fernlichtfunktion oder einer Nebellichtfunktion in einem Fahrzeugscheinwerfer verwendbar ist. Außerdem ist bei dieser erfindungsgemäßen Halogenglühlampe der zweite Glühfaden vorzugsweise derart ausgebildet, dass er zum Erzeugen einer Tagfahrlichtfunktion mit einer ersten Betriebsspannung und zum Erzeugen einer Positionslichtfunktion oder Parklichtfunktion mit einer zweiten, niedrigeren Betriebsspannung betreibbar ist. Dadurch kann die erfindungsgemäße Halogenglühlampe für drei unterschiedliche Beleuchtungsfunktionen genutzt werden. Die Beschichtung auf dem Lampengefäß dieser erfindungsgemäßen Halogenglühlampe erhöht die Farbtemperatur des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts, so dass auch wenn die Betriebsspannung des zweiten Glühfadens auf Positionslichtniveau reduziert ist, das vom zweiten Glühfaden emittierte Licht eine Farbtemperatur und einen Farbort gemäß den gesetzlichen Vorschriften besitzt. Aus der Darstellung in 2 ist ersichtlich, dass der Farbort des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts selbst im Fall einer Reduktion der Betriebsspannung auf einen Wert von nur 6 V noch in dem Weißfeld gemäß der ECE Regel 37 liegt und das vom zweiten Glühfaden emittierte Licht auch im Fall der Positionslichtfunktion den gesetzlichen Vorschriften genügt. Durch die Beschichtung kann die Farbtemperatur des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts von einem Wert von ca. 2900 Kelvin auf einen Wert von ca. 3200 Kelvin angehoben werden.
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Die Beschichtung der erfindungsgemäßen Halogenglühlampe ist vorzugsweise als Absorptionsfilter ausgebildet, das langwelliges Licht stärker absorbiert als kurzwelliges Licht. Ein derartiges Absorptionsfilter kann auf einfache Weise mittels eines Tauchbads des Lampengefäßes und anschließender Trocknung hergestellt werden. Die im Absorptionsfilter enthaltenen Stoffe absorbieren langwelliges Licht, das heißt Licht aus dem roten, gelben und grünen Spektralbereich stärker als kurzwelliges Licht, das heißt Licht aus dem blauen und violetten Spektralbereich. Insgesamt wird durch die vergleichsweise stärkere Absorption des langwelliges Lichts, die Farbtemperatur des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts zu einem höheren Wert verschoben.
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2 zeigt ein Diagramm mit horizontaler Achse und vertikaler Achse, wobei die Werte auf der horizontalen Achse den Normfarbwertanteilen x und die Werte auf der vertikalen Achse den Normfarbwertanteilen y der Normfarbtafel gemäß der Norm CIE 1931 oder DIN 5033 entsprechen. In diesem Diagramm sind die zulässigen Farbkoordinaten des weißen Lichts durch das sogenannte Weißfeld eingezeichnet, das durch die unten aufgeführten sechs Ungleichungen definiert ist und die entsprechenden sechs, im Diagramm dargestellten Geraden begrenzt ist.
x ≥ 0,310
x ≤ 0,500
y ≤ 0,150 + 0,640x
y ≤ 0,440
y ≥ 0,050 + 0,750x
y ≥ 0,382
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Die Messpunkte A bis C und D bis H in dem Diagramm zeigen einen Vergleich der Farbkoordinaten des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts ohne und mit Farbtemperatur erhöhender Beschichtung auf dem Lampengefäß der Halogenglühlampe. Die Messpunkte A bis C entsprechen den Farbkoordinaten des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts für unterschiedliche Betriebsspannungen, und zwar ohne Farbtemperatur erhöhende Beschichtung auf dem Lampengefäß. Die Betriebsspannung in den Messpunkten A und B des zweiten Glühfadens beträgt 13,2 v und entspricht damit dem Niveau der Tagfahrlichtfunktion. Im Messpunkt C beträgt die Betriebsspannung des zweiten Glühfadens 7 V und entspricht damit dem Niveau der Positionslichtfunktion. Der Messpunkt C liegt am Rand des Weißfeldes. Bei weiterer Reduktion der Betriebsspannung würde der Farbort des vom zweiten Glühfaden emittierten Lichts den zulässigen Farbbereich für weißes Licht verlassen, wie anhand der nicht bezeichneten Messpunkte in 2 illustriert ist.
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Die Messpunkte D bis H entsprechen den Farbkoordinaten des vom zweiten Glühfaden emittierten Lichts für unterschiedliche Betriebsspannungen, und zwar mit Farbtemperatur erhöhender Beschichtung auf dem Lampengefäß. Die Betriebsspannung nimmt von den Messpunkten D bis H stetig ab. Im Messpunkt D beträgt die Betriebsspannung 13,2 V und entspricht damit dem Niveau der Tagfahrlichtfunktion. Im Messpunkt H beträgt die Betriebsspannung noch 6 V und entspricht damit dem Niveau der Positionslichtfunktion. Das heißt, das von dem zweiten Glühfaden emittierte Licht liegt noch im Weißfeld und erfüllt somit die gesetzlichen Vorschriften für eine Fahrzeugscheinwerferlampe, selbst wenn der zweite Glühfaden für die Positionslichtfunktion auf eine Betriebsspannung von nur 6 V gedimmt wird.
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III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 Eine Seitenansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Halogenglühlampe
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2 Eine Darstellung der Farbkoordinaten des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts ohne und mit Farbtemperatur erhöhender Beschichtung für unterschiedliche Betriebsspannungen
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In 1 ist eine Halogenglühlampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie dient als Lichtquelle in einem Fahrzeugscheinwerfer. Diese Halogenglühlampe besitzt ein gläsernes, im wesentlichen zylindrisches Lampengefäß 10, in dessen Innenraum zwei, parallel zur Lampengefäßachse ausgerichtete Glühfäden 21, 22 angeordnet sind, die zum Erzeugen einer Fernlichtfunktion und einer Tagfahrlichtfunktion dienen. Die Glühfäden 21, 22 sind als einfach gewendelte Wolframdrähte ausgebildet. Die Wendelabgänge 211, 212 bzw. 221, 222 der Glühfäden 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 Glühfäden 21, 22 dient. Ein abgedichtetes Ende 11 des Lampengefäßes 10 ist in einem Lampensockel 30 verankert. Der erste Glühfaden 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 Glühfäden 21, 22 dient. Zu diesem Zweck ist ein erster Wendelabgang 211 des ersten Glühfadens 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 des ersten Glühfadens 21 ist mit dem dritten Stromzuführungsdraht 53 verschweißt. Der erste Wendelabgang 221 des zweiten Glühfadens 22 ist ebenfalls mit dem dritten Stromzuführungsdraht 53 verschweißt. Der zweite Wendelabgang 222 des zweiten Glühfadens 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. Zur Montage der Halogenglühlampe in dem Scheinwerferreflektor dienen ein metallischer Federring mit drei Federlaschen 311 und drei Schlüssellaschen 312. Der Rand der Montageöffnung des Reflektors ist nach der Montage der Lampe in dem Scheinwerfer klemmend zwischen den Federlaschen 311 und den Schlüssellaschen 312 angeordnet. Eine Blattfeder 341 dient zur seitlichen Fixierung der Lampe in der Montageöffnung des Scheinwerferreflektors. Sie wirkt senkrecht zur Längserstreckung der Lampe.
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Der erste Glühfaden 21 ist als einfach gewendelte Fernlichtglühwendel ausgebildet, die zum Betrieb an der Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeugs, also mit einer Betriebsspannung von nominal 12 V, und einer elektrischen Leistung von ca. 55 W vorgesehen ist.
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Der zweite Glühfaden 22 ist als einfach gewendelte Tagfahrlichtglühwendel ausgebildet, die zum Betrieb an der Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeugs, also mit einer Betriebsspannung von nominal 12 V, und einer elektrischen Leistung von ca. 15 W vorgesehen ist. Für die Verwirklichung der Positionslichtfunktion wird der zweite Glühfaden 22, beispielsweise mittels eines Spannungsteilers oder mittels Pulsweitenmodulation, in einem gedimmten Zustand, das heißt, mit einer reduzierten Spannung von nur ca. 7,2 V und einer entsprechend reduzierten Leistung betrieben. Bei ausgeschaltetem Fahrzeugmotor kann der zweite Glühfaden zusätzlich auch für die Verwirklichung einer Parklichtfunktion genutzt werden, wobei die Betriebsspannung und elektrische Leistung des zweiten Glühfadens 22 für die Positionslichtfunktion und Parklichtfunktion identisch sind.
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Die äußere Oberfläche des den zweiten Glühfaden
22 umgebenden Gefäßabschnitts des Lampengefäßes
10 ist mit einer als Absorptionsfilter ausgebildeten Beschichtung
100 versehen. Diese Beschichtung
100 erstreckt sich in axialer Richtung des Lampengefäßes
10 ungefähr von dem ersten Wendelabgang
221 des zweiten Glühfadens
22 bis auf das abgedichtete Ende
11 des Lampengefäßes
10 und über den gesamten äußeren Umfang des Lampengefäßes
10. Die Beschichtung
100 ist als Tauchbeschichtung aufgebracht und bildet ein Absorptionsfilter, das langwelliges Licht aus dem Spektralbereich des roten, gelben und grünen Lichts stärker absorbiert als kurzwelliges Licht aus dem blauen und violetten Spektralbereich. Der Grad der Absorption und damit auch der Grad der Farbtemperaturerhöhung des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts kann über die Schichtdicke der Beschichtung
100 variiert werden. Eine vergrößerte Schichtdicke erhöht den Absorptionsgrad und somit auch die Farbtemperatur des von dem zweiten Glühfaden
22 emittierten Lichts. Die Beschichtung
100 ist beispielsweise eine bläulich schimmernde Tauchbeschichtung gemäß der Patentschrift
US 6,369,510 . In
1 ist der mit der Beschichtung
100 versehene Gefäßabschnitt des Lampengefäßes
10 schraffiert dargestellt.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beispielsweise kann der erste Glühfaden mit den oben genannten Werten für die Betriebsspannung und elektrische Leistung auch zur Verwirklichung einer Nebellichtfunktion verwendet werden. Außerdem kann die Erfindung auch auf ein Halogenglühlampe für Fahrzeugscheinwerfer angewendet werden, die zum Betrieb an einer Bordnetzspannung von nominal 24 V vorgesehen ist. In diesem Fall hat der erste Glühfaden eine elektrische Leistung von ca. 60 W und der zweite Glühfaden für die Tagfahrlichtfunktion eine elektrische Leistung von ca. 20 W.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2008/055948 A2 [0002]
- US 6369510 [0018]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ECE Regel 37 [0007]
- Norm CIE 1931 [0009]
- DIN 5033 [0009]