DE69516425T2 - Elektrische reflektorlampe - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine elektrische Reflektorlampe mit:
• einem hohlen geformten Reflektorkörper mit einer optischen Achse und einem diese optische Achse umgebenden Hals;
• einem mit Kontakten versehenen und mit dem Hals verbundenen Lampensockel;
• einer Lichtquelle, die in dem Reflektorkörper angeordnet ist, mit den Kontakten des Lampensockels mit Hilfe von Stromleitern elektrisch verbunden ist und in einem Lampengefäß untergebracht ist, das eine Abdichtung hat;
• einem Metall-Montageglied in dem Hals, das das Lampengefäß festhält und durch das die genannte Abdichtung des Lampengefäßes geführt wird,
• Eine derartige Reflektorlampe ist aus EP-A 0 543 448 (PHN 13.900) bekannt.
• Der Reflektorkörper formt in der bekannten Reflektorlampe mit dem Hals ein einziges Stück. Der Hals hat einen Sitz, auf dem das Montageglied ruht. Das Montageglied ist eine Platte, durch die die Abdichtung geführt wird und die federnde Fortsätze hat, die die Abdichtung des Lampengefäßes klemmend festhalten. Die Stromleiter sind in gespanntem Zustand an einem Boden des Halses befestigt. Wegen der thermischen Belastung und der Einfachheit der Herstellung wird der Reflektorkörper üblicherweise aus Glas hergestellt.
• US-A 5 281 889 offenbart eine Reflektorlampe, deren Hals zweigeteilt ist. Das Montageglied, wieder eine Platte mit federnden Fortsätzen, die die Abdichtung klemmend festhält, ist zwischen den beiden Teilen des Halses eingeschlossen.
• US-A 4 829 210 offenbart eine Reflektorlampe, deren Montageglied eine gleichartige Platte mit federnden Fortsätzen ist, aber diese Platte hat einen geflanschten Rand, der in federnde Fortsätze unterteilt ist, die klemmend im Hals des Reflektorkörpers ruhen.
• Derartige Reflektorlampen können für allgemeine Beleuchtungszwecke als Ersatz für Glühlampen mit geblasenen Glaskolben verwendet werden oder für solche Lampen mit verspiegelten geblasenen Kolben. Die Reflektorlampen können bei Netzspannung betrieben werden und haben Edison- oder Bayonettsockel. Die beabsichtigte Anwendung der Lampen bedeutet, dass sie in herkömmliche Leuchten passen müssen und dass ihre Hälse verhältnismäßig lang sein müssen, entsprechend denen der genannten Lampen mit geblasenen Kolben.
• Die bekannten Reflektorlampen haben gegenüber herkömmlichen Glühlampen den Vorteil, dass die Lichtquelle in einem inneren Lampengefäß eingeschlossen ist, und somit größere Helligkeit und eine höhere Lichtausbeute haben kann und kompakter sein kann. Daher kann das erzeugte Licht von dem Reflektorkörper zu einem Strahlenbündel mit in der Mitte verhältnismäßig hoher Intensität geformt werden.
• Ein Nachteil dieser Reflektorlampen ist jedoch, dass die Abdichtung des vom Montageglied festgehaltenen Lampengefäßes im Betrieb eine verhältnismäßig hohe Temperatur annimmt, obwohl diese Abdichtung im Hals und zum Lampensockel hin Raum hat. Das Montageglied schließt den Raum im Hals jedoch nahezu von dem Raum im Reflektorkörper ab. Eine verhältnismäßig hohe Temperatur dieser Abdichtung kann die Lampenlebensdauer begrenzen. Die Stromleiter in der genannten Abdichtung können dann nämlich verhältnismäßig schnell oxidieren, so dass sie die Abdichtung zerspringen lassen können.
• Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine elektrische Reflektorlampe der eingangs erwähnten Art zu verschaffen, deren Lampengefäß-Abdichtung im Betrieb eine verhältnismäßig niedrige Temperatur hat.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein die genannte Abdichtung des Lampengefäßes umgebender Keramikkörper in dem Hals vorhanden ist.
• Es zeigte sich, dass der Keramikkörper zu einer wesentlichen Verringerung der Temperatur der Abdichtung führt. Dies ist ziemlich bemerkenswert, angesichts der Tatsache, dass mit Keramikkörpern keine eng anliegenden Passungen realisiert werden können. Die Herstellung von Keramikkörpern bringt Änderungen ihrer Abmessungen mit sich. Der Hals des Reflektorkörpers und die Lampengefäß-Abdichtung unterliegen auch Änderungen ihrer Abmessungen. Keramikmaterial ist starr, nicht geschmeidig, so dass es sich nicht an seine Umgebung anpassen kann. Selbst wenn der Reflektorkörper, die Abdichtung und der Keramikkörper mit großer Sorgfalt hergestellt werden, werden sie im Allgemeinen einander nicht überall um die optische Achse herum berühren, und zumindest örtlich werden Zwischenräume auftreten. Dennoch zeigte sich, dass die Abdichtung eine niedrigere Temperatur hatte, d. h. es liegt infolge des Keramikkörpers am Hals im Vergleich zu dem Fall, dass der genannte Keramikkörper fehlt, eine erhöhte Wärmeübertragung von der Abdichtung zu ihrer Umgebung vor.
• Es ist jedoch günstig, wenn der Keramikkörper einen Hohlraum zum Aufnehmen der Abdichtung hat, dessen Form der Form der Abdichtung entspricht. Der Körper kann dann die Abdichtung eng umschließen.
• In einer günstigen Ausführungsform hat der Keramikkörper eine dem Lampensockel zugewandte Wandung quer zur optischen Achse, in welcher Wandung für jeden Stromleiter eine jeweilige Öffnung vorgesehen ist.
• In einer speziellen Ausführungsform hat die Reflektorlampe eine spiegelnde Scheibe zwischen dem Lampengefäß und dem Montageglied. Die Scheibe kann beispielsweise aus eloxiertem Aluminium hergestellt sein. Der Vorteil hiervon ist, dass Strahlung aus der Lichtquelle stärker reflektiert wird, so dass weniger Wärme zur Lampengefäß- Abdichtung übertragen wird. Das Material des Metall-Montagegliedes wird nämlich eher aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften gewählt, wie Nachgiebigkeit, als auf Basis seines Reflexionsvermögens bei einer Verwendung bei erhöhter Temperatur. Das Montageglied ist beispielsweise aus Edelstahl oder Neusilber.
• Der Reflektorkörper kann aus Glas gepresst sein oder aus Kunststoff geformt, beispielsweise durch Pressen, Gießen oder Spritzgießen. Der Reflektorkörper kann in der fertigen Lampe mit einer Abdeckung verschlossen werden, die beispielsweise mit Kitt befestigt ist. Damit kann einer Verunreinigung des Reflektors entgegengewirkt werden. Die Abdeckung kann auch eine optische Funktion haben, beispielsweise eine Strahlenbündelformungs- oder Glättungsfunktion. Eine Abdeckung vermindert die Kühlung der Lampe beim Betrieb, so dass die Maßnahme in der erfindungsgemäßen Lampe bei Vorhandensein einer Abdeckung um so nützlicher ist.
• Der Lampensockel kann am Reflektorkörper in herkömmlicher Weise mit beispielsweise Klebstoff oder Kitt befestigt sein. In einer günstigen Ausführungsform hat der Hals jedoch eine oder mehrere Vertiefungen, bei denen der Lampensockel eingedrückt ist. Solche Vertiefungen können ohne speziale Vorkehrungen in der Form erhalten werden, indem der Reflektorkörper beim Herausnehmen aus der Form eingedrückt wird, wenn er noch warm ist.
• Die Lichtquelle kann beispielsweise ein Glühkörper in einem halogenhaltigen Gas sein oder ein Paar Elektroden in einem ionisierbaren Gas, wie z. B. Metallhalogenide, Edelgas und eventuell Quecksilber.
• EP-A-0 434 292 beschreibt eine Reflektorlampe mit einem Schwingungsdämpferelement mit Fortsätzen um eine Quarzabdichtung der Lampenumhüllung. Ein Keramikelement zwischen den Fortsätzen und der Abdichtung leitet Wärme von der Abdichtung weg.
• Eine Ausführungsform der elektrischen Reflektorlampe ist im der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
• Fig. 1 eine Lampe im Axialschnitt;
• Fig. 2 die Lampe von Fig. 1 gedreht um 40º im Axialschnitt;
• Fig. 3 den Keramikkörper in der Ansicht wie in Fig. 2, in vergrößertem Maßstab;
• Fig. 4 den Keramikkörper entlang der Linie IV in Fig. 3 und
• Fig. 5 den Keramikkörper entlang der Linie V in Fig. 4.
• In Fig. 1 und 2 hat die elektrische Reflektorlampe einen hohlen geformten Reflektorkörper 1, in der Zeichnung aus Glas geformt, mit einer optischen Achse 11 und einem die optische Achse umgebenden Hals 12. Der Reflektorkörper hat einen Spiegelüberzug, beispielsweise innen, beispielsweise eine aus der Dampfphase abgeschiedene Aluminium- oder Silberschicht 19, oder auch einen Interferenzspiegel. Die reflektierende Oberfläche ist glatt und gekrümmt. Sie kann jedoch auch facettiert sein oder beispielsweise in axiale Bahnen unterteilt sein. Der dargestellte Reflektorkörper 1 ist mit einer Abdeckung 10 verschlossen, beispielsweise aus Pressglas, beispielsweise mit Kitt befestigt. Ein Lampensockel 2, hier ein Edison-Lampensockel, ist mit Kontakten 21, 22 versehen und mit dem Hals verbunden. Eine Lichtquelle 4 ist im Reflektorkörper angeordnet und elektrisch mit den Kontakten des Lampensockels 2 mit Stromleitern 41 verbunden. Die Lichtquelle, in der Zeichnung ein Glühkörper, ist in einem Lampengefäß 42 untergebracht, beispielsweise aus Quarzglas, das eine Abdichtung 43 hat, beispielsweise eine Quetschdichtung, und das mit beispielsweise einem Edelgas und Bromwasserstoff gefüllt ist. In dem Hals 12 befindet sich ein Metall-Montageglied 5, durch das die genannte Lampengefäß-Abdichtung 43 geführt wird und das das Lampengefäß mit federnden Fortsätzen 51 festhält.
• In der dargestellten Ausführungsform hat der Hals 12 einen Sitz 16, auf dem das Montageglied ruht und der von Rippen in dem Hals gebildet wird. Die Stromleiter 41 sind in gespanntem Zustand an einem Boden 13 des Halses 12 befestigt, in der Zeichnung indem sie in jeweiligen Buchsen 45 befestigt sind, wobei diese Buchsen auf dem Boden 13 an dessen dem Lampensockel 2 zugewandten Seite lagern. In den Stromleitern 4 sind Schmelzsicherungen 44 enthalten.
• Ein Keramikkörper 6, der die genannte Abdichtung 43 des Lampengefäßes 42 umgibt, befindet sich im Hals 12.
• Eine spiegelnde Scheibe 7, beispielsweise aus Aluminium, wird mit einer gestrichelten Linie als Komponente angedeutet, die eventuell vorhanden ist.
• In Fig. 3-5 hat der Keramikkörper 6, der beispielsweise aus Steatit, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid ist, eine konische äußere Kontur 61, so dass sie der inneren Form des Halses 12 entspricht. Die innere Kontur 62 ist leicht konisch, so dass sie sich von der Form löst, in der der Körper gebildet wird. Eine dem Lampensockel 2 zugewandte Wandung 63 (Fig. 2) hat Öffnungen 64 für jeweilige Stromleiter 41. Der Außenmantel 61 hat Aussparungen 65 zum Aufnehmen von Rippen, die den Sitz 16 (Fig. 1) für das Montageglied 5 bilden. Der Hohlraum 66 ist zum Aufnehmen der Abdichtung eines Lampengefäßes bestimmt.
• Eine Reflektorlampe, die mit einem Lampengefäß mit einem Glühkörper versehen ist, der bei Betrieb an Netzspannung 75 W aufnimmt, wurde mit einem Keramikkörper hergestellt, der einen zylindrischen Hohlraum für die Lampengefäß-Abdichtung umfasste, der rechteckig im Querschnitt war. Eine gleichartige Lampe hatte einen Keramikkörper mit einem engen rechteckigen Hohlraum für die Abdichtung. Zum Vergleich wurde die Lampe auch ohne Keramikkörper hergestellt, und auch ohne einen solchen Körper, aber mit einer spiegelnden Scheibe. Die Temperaturen der Abdichtung beim Lampenbetrieb wurden gemessen und in Tabelle 1 aufgelistet. Tabelle 1
• * nicht erfindungsgemäß
• Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass ein spiegelnder Körper die Temperatur nur geringfügig verringert. Der Keramikkörper mit zylindrischem Hohlraum, der daher die rechteckige Abdichtung großenteils auf Abstand umgibt, verringert die Temperatur dennoch um 142ºC. Der Keramikkörper mit dem rechteckigen Hohlraum, der die Abdichtung eng umschließt, führt zu einer zusätzlichen Temperaturverringerung von 51ºC.
• Die Reflektorlampe wurde auch mit einem mit einem IR-reflektierenden Interferenzfilter bedeckten Lampengefäß hergestellt. Der Glühkörper in dem Lampengefäß nahm bei Betrieb an Netzspannung nicht mehr Leistung als 68 W auf. Die Lampe wurde mit und ohne Keramikkörper mit einem rechteckigen Hohlraum hergestellt, und auch mit einem Keramikkörper und einer spiegelnden Scheibe. Die Temperaturen der Abdichtung beim Betrieb werden in Tabelle 2 wiedergegeben. Tabelle 2
• * nicht erfindungsgemäß
• Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass der Keramikkörper die Abdichtungstemperatur, die wegen des Filters erheblich höher ist als die in Tabelle 1, um 175ºC verringert, während die spiegelnde Scheibe zu einer zusätzlichen Temperaturabnahme von 27ºC führt.

Claims (4)

1. Elektrische Reflektorlampe mit:

einem hohlen geformten Reflektorkörper (1) mit einer optischen Achse (11) und einem diese optische Achse umgebenden Hals (12);

einem mit Kontakten (21, 22) versehenen und mit dem Hals verbundenen Lampensockel (2);

einer Lichtquelle (4), die in dem Reflektorkörper angeordnet ist, mit den Kontakten des Lampensockels mit Hilfe von Stromleitern (41) elektrisch verbunden ist und in einem Lampengefäß (42) untergebracht ist, das eine Abdichtung (43) hat;

einem Metall-Montageglied (5) in dem Hals (12), das das Lampengefäß (42) festhält und durch das die genannte Abdichtung (43) des Lampengefäßes geführt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass ein die genannte Abdichtung (43) des Lampengefäßes (42) umgebender Keramikkörper (6) in dem Hals (12) vorhanden ist.

2. Elektrische Reflektorlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Keramikkörper (6) einen Hohlraum (66) zum Aufnehmen der Abdichtung (43) hat, dessen Form der Form der Abdichtung entspricht.

3. Elektrische Reflektorlampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Keramikkörper (6) eine dem Lampensockel (2) zugewandte Wandung (63) quer zur optischen Achse (11) hat, in welcher Wandung für jeden Stromleiter (41) eine jeweilige Öffnung (64) vorgesehen ist.

4. Elektrische Reflektorlampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Lampengefäß (42) und dem Montageglied (5) eine spiegelnde Scheibe befindet.