DE29507422U1 - Gesockelte Hochdruckentladungslampe - Google Patents
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Description
PHN 14.852 1 13.07.1994
Gesockelte Hochdruckentladungslampe.
Die Neuerung betrifft eine gesockelte Hochdruckentladungslampe mit
einem vakuumdicht geschlossenen, lichtdurchlässigen Lampenkolben, der
einen Entladungsraum mit einer ionisierbaren Füllung umschließt, in dem Elektroden
einander gegenüber angeordnet sind, die eine Entladungsbahn zwischen ihnen begrenzen,
der Lampenkolben eine Achse und einen ersten und einen zweiten halsförmigen Teil mit einer Abdichtung enthält,
einer rohrförmigen Glas-Außenhülle um den Entladungsraum mit Spielraum um den Lampenkolben, wobei die Hülle mit dem Lampenkolben verbunden
und gasgefüllt ist,
einem Lampensockel mit Kontakten, in dem der erste halsförmige Teil
fixiert ist,
einem ersten und einem zweiten Stromleiter, die mit je einer betreffenden
Elektrode verbunden sind und durch den ersten bzw. den zweiten halsförmigen Teil
nach einem betreffenden Kontakt am Lampensockel verlaufen, wobei der zweite Stromleiter einen Rückführungsteil enthält, der sich entlang einer Außenseite der
Außenhülle erstreckt.
Eine derartige gesockelte Hochdruckentladungslampe ist aus der europäischen
Patentanmeldung EP-O 570 068-Al bekannt.
Die Außenhülle der Lampe ist zum Verringern der Temperaturunterschiede
des Lampenkolbens im Betrieb nützlich. Durch geringere Temperaturunterschiede läßt sich der Lichtstrom der Lampe bei gleicher aufgenommener Leistung
vergrößern. Eine Vergrößerung des Lichtstroms ist sogar bei einer Höchsttemperatur
des Lampenkolbens verwirklichbar, die der Höchsttemperatur ohne Hülle entspricht.
Weiter ist es möglich, eine Verringerung der Höchsttemperatur bei gleichem Lichtstrom
wie bei einer nicht umhüllten Lampe zu verwirklichen. Der Lichtstrom und die Höchsttemperatur sind von der Größe des Spielraums zwischen der Außenhülle und dem
Lampenkolben abhängig.
Die bekannte Lampe eignet sich besonders als Fahrzeugscheinwerferlam-
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pe. Die Lichtquelle der Lampe, der Entladungsbogen, hat eine große Helligkeit,
während die Leistungsaufnahme von etwa 35 W mit verhältnismäßig hohem Wirkungsgrad
in Licht umgesetzt wir. Dadurch kann die Lampe in einem Scheinwerfer mit einer verhältnismäßig kleinen Reflexionsfläche verwendet werden, wodurch der Scheinwerfer
eine verhältnismäßig geringe Höhe haben kann. Dennoch wird dabei eine heller beleuchtete Wegstrecke vor dem Fahrzeug mit der Lampe als mit den herkömmlichen
Glühlampen als Lichtquelle erhalten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein Scheinwerfer
mit der gesockelten Hochdruckentladungslampe sowohl durch die große Helligkeit der
Lichtquelle und durch den hohen Lichtstrom als auch abhängig von der Art des Scheinwerferlichts Streulicht ausstrahlen kann, was zu Blendung veranlassen könnte.
Gesockelte Hochdruckentladungslampen der eingangs erwähnten Art sind
auch aus EP-O 581 354-Al, EP-O 579 326-Al und EP-O 579 313-Al bekannt.
Aus EP-O 237 647-Al ist eine Hochdruckentladungslampe bekannt, die als
Fahrzeugscheinwerferlampe einsetzbar ist, wobei der Lampenkolben von einem evakuierten rohrförmigen Außenkolben aus Hartglas umgeben ist. Es ist über die ganze
Länge und bis auf etwa 15° um seinen halben Umfang mit einer strahlungabsorbierenden
Auskleidung versehen und über seine restliche Oberfläche mit einer infrarot reflektierenden lichtdurchlässigen Beschichtung bedeckt.
Die strahlungabsorbierende Auskleidung über einen Umfangswinkel von
180 minus 15° hat die Aufgabe, in einem Scheinwerfer mit einem Parabolreflektor ein
asymmetrisches Lichtbündel für Rechts- bzw. für Linksverkehr zu schaffen.
Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Beschichtung bei einer Lampe der
eingangs erwähnten Art sogar bei Verwendung von Quarzglas für die Außenhülle und
sogar ohne infrarotreflektierende Beschichtung so hohe Temperaturen auslöst, daß die
Lebensdauer der Lampe bedeutend verkürzt wird, die Lichtausbeute der Lampe schnell
absinkt und Verformungen auftreten.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gesockelte Hochdruckentladungslampe
der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der das Auftreten von Streulicht rückgängig gemacht wird.
Diese Aufgabe ist neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Außenhülle
eine lichtabsorbierende Auskleidung in einer Zone enthält, die nahe beim ersten halsförmigen Teil an ihrer vom Rückkehrteil des zweiten Zuführungsleiters abgewandten
Seite liegt, wobei diese Zone sich wenigstens von einer Stelle, die einen Winkel &agr; von
mm
m · ·
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50° mit der Senkrechte auf der Außenhülle an der Stelle der Mitte zwischen den
Elektroden einschließt, bis zu einer Stelle erstreckt, die einen Winkel &bgr; von etwa 65°
mit dieser Senkrechte einschließt, wobei die Winkelpunkte von &agr; und &bgr; auf der Achse
des Lampenkolbens liegen.
Es hat sich nämlich gezeigt, daß Streulicht durch Strahlung verursacht
wird, die in der Richtung des ersten halsförmigen Teils ausgestrahlt, vom Material des
Lampenkolbens abgelenkt wird und anschließend den Reflektor in einer Zone erreicht,
die sich um den Lampensockel herum an seiner Oberseite ersteckt. Der Reflektor hält
nämlich die Lampe immer so fest, daß der zweite Stromleiter unter dem Lampenkolben
zum Lampensockel führt.
Ohne Auskleidung den Reflektor erreichendes Licht wird mit dem Nutzlicht vermischt, das der Reflektor reflektiert und durch die Linse des Scheinwerfers
bündelartig herausgestrahlt wird, nahezu in gerader Richtung in großer Entfernung vom
Scheinwerfer. Gerade hierdurch ist dieses Streulicht so störend.
Der Winkel &agr; kann um wenige Grad kleiner gewählt werden und zum
Beispiel 40° betragen, ohne daß er wesentlichen Einfluß auf den Lichtstrom in einem
von einem Scheinwerfer gebildeten Bündel ausübt. Der Winkel &bgr; kann größer gewählt
werden, um eine größere Herstellungstoleranz zu erhalten, aber die Vergrößerung dieses
Winkels hat im übrigen wenig Nutzeffekt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der neuerungsgemäßen Hochdruckentladungslampe
enthält die Außenhülle an beiden Seiten seitlich der Entladungsbahn eine bandförmige lichtabsorbierende Auskleidung an der dem Rückkehrteil des
zweiten Stromleiters zugewandten Seite, wobei diese bandförmige Auskleidungen einander abgewandte Seitenränder aufweisen, die einen Winkel y im wesentlichen von
165° einschließen und einander zugewandte Seitenränder haben, die einen Winkel &dgr; von
85 bis 145° einschließen, wobei die Winkelpunkte von &ggr; and &dgr; auf der Achse des
Lampenkolbens liegen.
Der Winkel 7 ist der Winkel des aymmetrischen Bündels für Links- oder
Rechtsverkehr. Die Wahlfreiheit für den Winkel &dgr; gibt eine Toleranz bei der Herstellung
und eine minimal erwünschte und eine aus Wärmeblickpunkt vorzugsweise nicht zu überschreitende Maximalbreite der Bänder wieder.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß ein Scheinwerfer, in dem
die Lampe verwendet wird,, mit seinem Reflektor und seiner Linse eine geradlinige
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Hell/Dunkelbegrenzung im erzeugten Lichtbündel formen kann. Hierdurch kann ein
verhältnismäßig starker Lichtstrom bis weit vor dem Fahrzeug mit den Scheinwerfern
ausgestrahlt werden, während dabei vermieden wird, daß gleichfalls Licht über den
Horizont hinaus gerichtet wird. Derartiges Licht kann Blendung des Gegenverkehrs
verursachen. Ohne bandförmige Auskleidungen müßte der Scheinwerfer mit der Lampe
niedriger gerichtet werden, um diese Gefahr zu vermeiden, wodurch die Wegstrecke
über eine geringere Entfernung angestrahlt werden würde. Ein nicht geradliniger Hell/Dunkelübergang ohne bandförmige Auskleidungen wird dadurch herbeigebracht,
daß der Entladungsbogen durch Konvexionsströmung im Lampenkolben etwas nach oben gekrümmt ist. Der Reflektor und die Linse erzeugen hierdurch auf dem HeIl/-Dunkelübergang
keine Rechteckabbildungen der Lichtquelle, sondern halbmondförmige Abbildungen und damit einen nichtgeradlinigen Hell/Dunkelübergang.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist außerdem, daß die bandförmigen
Auskleidungen keinen oder keinen wesentlichen Einfluß auf die L^bendauer der Lampe
und auf das Beibehalten ihrer Ausbeute während der Lebensdauer der Lampe haben. Das zwischen den bandförmigen Auskleidungen ausgestrahlte Licht kann zum Beleuchten
der Wegstrecke kurz vor dem Fahrzeug mit der Lampe benutzt werden.
Die Maßnahmen der neuerungsgemäßen gesockelten Hochdruckentladungslampe
können vorteilhaft bei einer gesockelten Hochdruckentladungslampe verwendet werden, wobei der Lampenkolben um den Entladungsraum herum einen
Spielraum in der Außenhülle von höchstens 2 mm besitzt. Dabei enthält die Lampe eine
verhältnismäßig hohe Ausbeute bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen.
Die Auskleidungen der Außenhülle können mit Werkstoffen verwirklicht
werden, die bei Glühlampen für Verwendung in Scheinwerfern bekannt sind, beispielsweise
mit einer Suspension von Karbonyleisen und Silizium. Die Auskleidungen können mit einem Pinsel, mit einer Drucktechnik oder durch Aufspritzen, beispielsweise mit
einem Inktstrahl angebracht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der neuerungsgemäßen gesockelten Hochdruckentladungslampe
wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Lampe in Seitenansicht,
Fig. 2 einen Querschnitt entlang II-II in Fig. 1 mit den Umrissen des
Lampensockels,
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Fig. 3 einen Querschnitt entlang III-III in Fig. 1.
In Fig. 1 enthält die gesockelte Hochdruckentladungslampe einen
vakuumdicht geschlossenen lichtdurchlässigen Lampenkolben 1, aus Quarzglas in der
Figur, der einen Entladungsraum 2 mit einer ionisierbaren Füllung umschließt, in dem
einandergegenüber die Elektroden 3 und 4 angeordnet sind, die eine zwischenliegende
Entladungsbahn begrenzen. Die Füllung enthält zum Beispiel Quecksilber, ein Gemisch
aus Metallhalogeniden, wie Natrium- und Skandiumjodid, und ein Edelgas, wie z.B.
Xenon, beispielsweise mit einem Fülldruck von mehreren Bar. Der Lampenkolben enthält eine Achse 5 und einen ersten 6 und einen zweiten halsförmigen Teil 7 mit einer
Abdichtung 8.
Um den Entladungsraum 2 herum befindet sich mit Spielraum um den Lampenkolben 1 eine rohrförmige Glasaußenhülle 10, zum Beispiel aus Quarzglas, die
mit dem Lampenkolben 1 verbunden und mit Gas, beispielsweise mit Luft gefüllt ist.
Die Lampe enthält einen Lampensockel 20 mit den Kontakten 21 und 22,
in dem der erste halsförmige Teil 6 fixiert ist. Ein erster 23 und ein zweiter Stromleiter
24, die mit je einer betreffenden Elektrode 3 bzw. 4 verbunden sind, durchqueren den
ersten 6 bzw. den zweiten halsförmigen Teil 7 nach einem betreffenden Kontakt 21, 22
am Lampensockel 20. Der zweite Stromleiter 24 enthält einen Rückkehrteil 25, der sich
entlang einer Außenseite der Außenhülle 10 erstreckt.
Die Außenhülle 10 enthält, siehe weiter Fig. 2 und 3, eine lichtabsorbierende
Auskleidung 11 in einer Zone, die nahe beim ersten halsförmigen Teil 6 an ihrer
den Rückkehrteil 25 des zweiten Stromleiters 24 abgewandten Seite liegt. Die Zone
erstreckt sich wenigstens von einer Stelle, die einen Winkel &agr; von 50°, in der Figur
40°, mit der Senkrechte auf der Außenhülle 10 an der Stelle der Mitte zwischen den
Elektroden 3 und 4 wenigstens bis zu einer Stelle bildet, die einen Winkel &bgr; von etwa
65° mit dieser Senkrechte einschließt. Dabei liegen die Winkelpunkte von &agr; und &bgr; auf
der Achse 5 des Lampenkolbens 1.
Um den Rückkehrteil 25 herum ist in der Figur ein Keramikrohr 26 vorgesehen, das an einem Ende in den Lampensockel 20 und an einem anderen Ende in
eine Keramikkappe 27 aufgenommen ist, die mit Kitt befestigt ist. Bei der Spannungsversorgung
mittels eines Konnektors auf dem Lampensockel ist die Lampe elektrisch berührungssicher.
Die Außenhülle 10 hat an beiden Seiten seitlich der Entladungsbahn eine
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bandförmige lichtabsorbierende Auskleidung 12, 13 an der dem Rückkehrteil 25 des
zweiten Stromleiters 24 zugewandten Seite. Diese bandförmigen Auskleidungen 12 und
13 haben voneinander abgewandte Seitenränder 12', 13', die einen Winkel &ggr; im
wesentlichen von 165° und einander zugewandte Seitenränder 12", 13", die einen Winkel &dgr; von 85 bis 145° einschließen. Die Winkelpunkte von &ggr; und &dgr; liegen auf der
Achse 5 des Lampenkolbens 1.
Der Lampenkolben 1 hat um den Entladungsraum 2 herum in der Außenhülle 10 einen Spielraum von höchstens 2 mm, in der Figur von 0,35 mm.
Auf Streustrahlung ist bei der Lampe wirksam gegengewirkt.
Claims (3)
1. Gesockelte Hochdruckentladungslampe mit
einem vakuumdicht geschlossenen, lichtdurchlässigen Lampenkolben (1),
der einen Entladungsraum (2) mit einer ionisierbaren Füllung umschließt, in dem Elektroden (3, 4) einander gegenüber angeordnet sind, die eine Entladungsbahn
zwischen ihnen begrenzen, der Lampenkolben eine Achse (5) und einen ersten (6) und
einen zweiten halsförmigen Teil (7) mit einer Abdichtung (8) enthält,
einer rohrförmigen Glas-Außenhülle (10) um den Entladungsraum (2) mit
Spielraum um den Lampenkolben (1), wobei die Hülle (10) mit dem Lampenkolben (1)
verbunden und gasgefüllt ist,
einem Lampensockel (20) mit Kontakten (21, 22), in dem der erste
halsförmige Teil (6) fixiert ist,
einem ersten (23) und einem zweiten Stromleiter (24), die mit je einer
betreffenden Elektrode (3, 4) verbunden sind und durch den ersten (6) bzw. den zweiten
halsförmigen Teil (7) nach einem betreffenden Kontakt (21, 22) am Lampensockel (20)
verlaufen, wobei der zweite Stromleiter (24) einen Rückführungsteil (25) enthält, der
sich entlang einer Außenseite der Außenhülle (10) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (10) eine lichtabsorbierende Auskleidung
(11) in einer Zone enthält, die nahe beim ersten halsförmigen Teil (6) an ihrer vom
Rückkehrteil (25) des zweiten Zuführungsleiters (24) abgewandten Seite liegt, wobei
diese Zone sich wenigstens von einer Stelle, die einen Winkel &agr; von 50° mit der
Senkrechte auf der Außenhülle (10) an der Stelle der Mitte zwischen den Elektroden (3,
4) einschließt, bis zu einer Stelle erstreckt, die einen Winkel &bgr; von etwa 65° mit dieser
Senkrechte einschließt, wobei die Winkelpunkte von &agr; und &bgr; auf der Achse (5) des
Lampenkolbens (1) liegen.
2. Gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Außenhülle (10) an beiden Seiten seitlich der Entladungsbahn
eine bandförmige lichtabsorbierende Auskleidung (12, 13) an der dem Rückkehrteil (25)
des zweiten Stromleiters (24) zugewandten Seite enthält, wobei diese bandförmige
Auskleidungen (12, 13) einander abgewandte Seitenränder (12', 13') aufweisen, die
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einen Winkel 7 im wesentlichen von 165° einschließen und einander zugewandte
Seitenränder (12", 13") haben, die einen Winkel &dgr; von 85 bis 145° einschließen, wobei
die Winkelpunkte von 7 and &dgr; auf der Achse (5) des Lampenkolbens liegen.
3. Gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lampenkolben (1) um den Entladungsraum (2) herum in der
Außenhülle (10) einen Spielraum von höchstens 2 mm hat.
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