DE19952827A1 - Beleuchtungsvorrichtung mit einer Gasentladungslampe, insbesondere Xenon-Lichtbogen-Lampe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung umfaßt eine Gasentladungslampe und einen Hochspannungsschaltkreis zur Bereitstellung der Lampenbetriebsspannung. Weiterhin umfaßt die Beleuchtungsvorrichtung ein Aufnahmeteil mit einem Lampenaufnahmebereich zur Aufnahme der Gasentladungslampe, wobei das Lampenaufnahmeteil aus einem temperaturbeständigen elastormeren Material gebildet ist und der Hochspannungsschaltkreis über das Lampenaufnahmeteil mit dem Lampenkolben gekoppelt ist. Hierdurch wird eine unter fertigungstechnischen und mechanischen Gesichtspunkten günstige Koppelung des Lampenkolbens mit dem Hochspannungsschaltkreis erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Gasentladungslampe insbesondere in der Art eines Xenon-Lichtbogen-Lampenkolbens Hochdruck-Metall- Halogen-Entladungslampenkolbens.

Gasentladungslampen insbesondere Xenon-Arc-Lampen gewinnen aufgrund der hiermit erreichbaren hohen Lichtausbeute sowie ihrer vergleichsweise langen Le­ bensdauer zunehmend an Bedeutung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer derartigen Lichtquelle zu schaffen, die sich auch unter ungünstigen Betriebsbedin­ gungen wie Feuchtigkeit, Staub, Schmutz, Chemikalien, Waschlaugen u. A. durch eine hohe Robustheit und Zuverlässigkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Gasentladungslampe, einem Hochspannungsschaltkreis zur Bereitstellung der Lampenbetriebsspannung, und einem Lampenaufnahmeteil mit einem Lampenauf­ nahmebereich zur Aufnahme der Gasentladungslampe, wobei das Lampenaufnahmeteil aus einem temperaturbeständigen elastomeren Material gebildet ist und der Hochspannungsschaltkreis über das Lampenaufnah­ meteil mit dem Lampenkolben gekoppelt ist.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Beleuchtungsvorichtung zu schaffen, bei welcher eine unter mechanischen Gesichtspunkten günstige Koppelung von Lampenkolben und Hochspannungsschaltkreis erreicht wird und zudem die Ge­ fahr eines unerwünschten Spannungsdurchschlags im Bereich zwischen Hochspan­ nungsschaltkreis und Lampe gegenüber herkömmlichen Bauweisen extrem reduziert ist. In weiterhin vorteilhafter Weise wird eine besonders gleichmäßige Ableitung der anfallenden Wärme erreicht, ohne daß die Gefahr besteht, daß von außen zugängli­ che Abschnitte der Beleuchtungsvorichtung unzulässig hohe Temperaturen errei­ chen.

Das Lampenaufnahmeteil ist gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Er­ findung aus einem hochtemperaturbeständigen Silikonkautschukmaterial gebildet. Vorzugsweise sind in dieses Kautschukmaterial Füllstoffe eingebettet die die Wär­ meleitfähigkeit noch weiter erhöhen.

Eine besonders effektive Ableitung der Abwärme des Lampenkolbens wird gemäß einem weiteren besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß der Lampenaufnahmebereich an den rückwärtigen Bereich der Gasentladungslampe angeformt ist. Die Innenkontur des Lampenaufnahmebereiches ist hierzu vorzugs­ weise derart ausgebildet, daß das Lampenaufnahmeteil innig an dem Lampenkolben anliegt.

Das Lampenaufnahmeteil ist mit Vorteil unmittelbar als Lampenkopf ausgebildet wo­ bei die Außenfläche des des Lampenaufnahmeteiles vorzugsweise mit Kühlrippen­ abschnitten versehen ist, zur Vergrößerung der Außenfläche des Lampenaufnah­ meteiles.

Alternativ zu der integralen Ausbildung der Kühlrippen ist es auch möglich, in das Lampenaufnahmeteil ein einen Kühlrippenkörper einzusetzen der beispielsweise aus einem Strangpreßprofilmaterial gebildet ist.

In besonders vorteilhafter Weise ist auch der Hochspannungsschaltkreis in einen Kühlrippenkörper eingesetzt. Hierdurch wird es möglich, sowohl den seitens des Lampenkolbens zufließenden Wärmestrom als auch den seitens des Hochspan­ nungsschaltkreises erzeugten Wärmestrom auf günstige Weise abzuleiten, so daß unzulässig hohe Temperaturen auf zuverlässige Weise vermieden werden.

Eine besonders hohe Durchschlagsicherheit im Bereich der Anschlußelektroden der Entladungslampe wird auf vorteilhafte Weise dadurch erreicht, daß ein Kopplungsbe­ reich zwischen dem Hochspannungschaltkreis und dem Lampenkolben durch das Lampenaufnahmeteil abgedichtet ist.

Die Dichtwirkung sowie die Isolierwirkung wird noch weiter verbessert indem im Be­ reich der Anschlußkontakte des Lampenkolbens ein Dichtkörper vorgesehen ist der aus einem, isolierenden Elastomermaterial gebildet ist.

Eine im Hinblick auf eine im wesentlichen vollständige Abschirmung etwaiger elek­ tromagnetischer Wellen vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch ge­ geben, daß das Lampenaufnahmeteil aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer­ material gebildet ist. Vorzugsweise ist hierbei auch der Hochspannungsschaltkreis in einem elektrisch leitfähigen Gehäuseteil aufgenommen.

Das Gehäuseteil und das Lampenaufnahmeteil sind vorzugsweise durch Steckver­ bindungsorgane über großflächige Kontaktzonen miteinander gekoppelt.

Mit Blick auf eine Abschirmung etwaiger sich über die Streuscheibe ausbreitender elektromagnetischer Wellen weist das Lampenaufnahmeteil vorzugsweise einen In­ nenumfangsrandbereich auf der auf einer elektrisch leitfähigen Beschichtung der Lichtaustrittsscheibe des Lampenkolbens oder einem dort vorgesehenen Metallgitter, aufliegt.

Es ist in vorteilhafter Weise möglich eine im wesentlichen vollständig abgedichtete Einheit aus Hochspannungsschaltkreis und Lampenkolben zu schaffen indem die beiden Komponenten abgedichtet in dem Lampenaufnahmeteil aufgenommen sind.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier be­ vorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Axialschnittansicht durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem elastomeren Lampenkopf und über einen Kühlkörper abgedichtet ein­ gestecktem Hochspannungsschaltkreis;

Fig. 2 eine ebenfalls vereinfachte Schnittansicht durch eine für den Unterwasserein­ satz geeignete Handlampe mit separat vom Hochspannungsschaltkreis ange­ ordneter Überwachungs, Aufzeichnungs- und Steuerungsschaltung.

Die in Fig. 1 dargestellte Beleuchtungsvorrichtung ist insbesondere für den Einsatz unter extrem-Bedingungen wie Wasser und Schmutz vorgesehen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist ein aus einem transluzenten Silikonkautschukmaterial gebilde­ tes Lampenaufnahmeteil 1 vorgesehen das einen Innenraum 2 begrenzt in welchem eine Gasentladungslampe 3 - hier Xenon-Lampe aufgenommen ist.

Die Gasentladungslampe 3 ist über eine Vorderöffnung des Lampenaufnahmeteiles 1 in dieses eingesetzt. Hierzu wird der vordere Umfangswulstbereich des Lampen­ aufnahmeteiles 1 durch Ausstülpen des vorderen Umfangsrandbereiches aufgewei­ tet.

Der dem rückwärtigen Bereich des Lampenkolbens 3 benachbarte Abschnitt des Lampenaufnahmeteiles 1 schmiegt sich innig an den Lampenkolben an wodurch eine gleichmäßige Ableitung der Abwärme des Lampenkolbens 3 in das Lampenaufnah­ meteil 1 erreicht wird. Das Lampenaufnahmeteil 1 ist im Bereich seiner Außenum­ fangsfläche mit einer Vielzahl von Kühlrippen 4 versehen. Diese Kühlrippen 4 sind hier einstückig mit dem Lampenaufnahmeteil 1 ausgebildet und erstrecken sich in axialer Richtung.

Im rückwärtigen Bereich des Lampenkolbens 3 ist ein Hochspannungsschaltkreis 5 vorgesehen, zur Bereitstellung der erforderlichen Betriebsspannung. Der Hochspan­ nungsschaltkreis ist über eine Steckkontaktanordnung 6 mit dem Lampenkolben 3 elektrisch gekoppelt. Der Hochspannungsschaltkreis 5 und die diesem zugeordneten Steckkontakte 6 sind über eine isolierende Vergußmasse 7 in einen Kühlkörper 8 eingesetzt. Dieser Kühlkörper ist hier aus einem Strangpreßprofilmaterial gebildet und weist ebenfalls eine Vielzahl an Kühlrippen 9 auf deren Querschnitt wie auch bezüglich des Lampenaufnahmeteiles - andeutungsweise dargestellt ist.

Zwischen dem Lampenkolben 3 und der vorderen Stirnseite der durch Kühlkörper 8 und Hochspannungsschaltkreis 5 sowie einem Ringeinsatz (Aluminium) gebildeten Einheit ist ein Elastomerkörper 10 vorgesehen der sich teilweise ebenfalls innig an den Lampenkolben anschmiegt. Dieser Elastomerkörper ist aus einer hochisolieren­ den Silikonkautschukmischung gebildet und vorzugsweise unter Zugabe von eben­ falls isolierendem Silikonfett zwischen den genannten Elementen aufgenommen. Im Bereich der Steckkontakte 6 ist eine Profilierung vorgesehen durch welche ein po­ tentieller Entladungsweg noch weiter gestreckt wird.

Der dem Hochspannungsschaltkreis 5 zugeordnete Kühlkörper ist in abdichtender Weise mit dem Lampenaufnahmeteil 1 gekoppelt indem dieser wie hier dargestellt in das Lampenaufnahmeteil 1 eingesteckt ist. Die Koppelung der einzelnen Bauteile sowie die hier groß gewählten Querschnitte der metallischen Teile tragen ebenfalls zu einer günstigen Wärmeableitung bei.

Aus dem rückwärtigen Bereich des Kühlkörpers 9 ist in ebenfalls abdichtender Weise eine Spannungsversorgungsleitung 10 herausgeführt.

Die Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Beleuchtungsvorrich­ tung als insbesondere für den Einsatz unter Wasser geeignete Handleuchte.

In gleicher Weise wie vorangehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben ist auch hier der Hochspannungsschaltkreis 5 über das Lampenaufnahmeteil 1 mit dem Lampenkolben 3 gekoppelt. Die Steckverbindungsanordnung 6 zur Schaffung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Hochspannungschaltkreis 5 und dem Lam­ penkloben 3 entspricht in ihrem Aufbau im wesentlichen ebenfalls der Ausführungs­ form nach Fig. 1.

An das Lampenaufnahmeteil 1 schließt sich ein einstückig mit diesem ausgebildeter Gehäuseabschnitt 11 an. In diesem Gehäuseabschnitt 11 ist ein Rohrkörper 12 auf­ genommen in dessen Innerem wiederum Akkus angeordnet sind. Der Rohrkörper 12 ist im Bereich seiner stirnseitigen Enden abdichtend verschlossen. Auf seiten des Lampenkolbens 3 erfolgt dies durch ein Gehäuseteil 13 in welchem auch der Hoch­ spannungsschaltkreis 5 aufgenommen ist. Im Bereich des gegenüberliegenden En­ des ist eine Steuerungselektronik 14 in einem passenden Deckelelement 15 vorge­ sehen.

Über diese Steuerungselektronik 14 wird der Betrieb der Lampe gesteuert und über­ wacht. In einer integrierten Speichereinrichtung werden die für den Lampenbetrieb und ggf. Betriebssicherheit und Restbetriebsdauer relevanten Daten gespeichert.

Diese Daten können unmittelbar über die Ladeanschlußleitungen 16, 17 oder über Funksignale ausgelesen werden.

Das Lampenaufnahmeteil 1 und der sich anschließende Gehäuseabschnitt 11 sind aus einem elektrisch leitfähigen Elastomermaterial gebildet. Im Bereich des vorderen Umfangsrandes des Lampenaufnahmeteiles liegt dieses auf einer elektrisch leitfähi­ gen Beschichtung der Lichtaustrittsfläche 18 des Lampenkolbens 3 auf, zur weitge­ henden Abschirmung der Lampe.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist ein einstückig mit dem Lampenaufnahmeteil 1 und dem Gehäuseabschnitt 11 ausgebildeter Tragegriff 19 vorgesehen der sich in im wesentlichen axialer Richtung der Lampe erstreckt.

Alternativ zu dem beschriebenen Hochspannungsschaltkreis ist es auch möglich ei­ nen Transformator- oder Niederspannungsschaltkreis an das Elastomergehäuse an­ zukoppeln und als Lichtquelle eine Niedervolt-Halogenlampe zu verwenden.

Claims (15)

1. Beleuchtungsvorrichtung mit:

• - einer Gasentladungslampe insbesondere Hochdruck-Metall-Halogen- Entladungslampe,
• - einem Hochspannungsschaltkreis zur Bereitstellung der Lampenbetriebsspan­ nung, und
• - einem Lampenaufnahmeteil mit einem Lampenaufnahmebereich zur Aufnahme der Gasentladungslampe,
• - wobei das Lampenaufnahmeteil aus einem temperaturbeständigen elastomeren Material gebildet ist und der Hochspannungsschaltkreis über das Lampenauf­ nahmeteil mit dem Lampenkolben gekoppelt ist.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lampenaufnahmeteil aus einem Silikonkautschukmaterial gebildet ist.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenaufnahmebereich an den rückwärtigen Bereich der Gasentladungslampe angeformt ist.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lampenaufnahmeteil innig an dem Lampenkolben anliegt.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lampenaufnahmeteil als Lampenkopf ausgebildet ist und daß die Außenfläche des des Lampenaufnahmeteiles mit Kühlrippenabschnitten versehen ist, zur Vergrößerung der Außenfläche des Lampenaufnahmeteiles.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lampenaufnahmeteil ein einen Kühlrippenkörper einge­ setzt ist.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungsschaltkreis in einen Kühlrippenkörper ein­ gesetzt ist.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenzeichnet, daß ein Kopplungsbereich zwischen dem Hochspannungschaltkreis und dem Lampenkolben durch das Lampenaufnahmeteil abgedichtet ist.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungsschaltkreis und/oder der Kühlrippenkörper in das Lampenaufnahmeteil eingesteckt sind.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Anschlußkontakte des Lampenkolbens ein Dichtkörper vorgesehen ist der aus einem, isolierenden Elastomermaterial gebildet ist.

11. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichent, daß das Lampenaufnahmeteil aus einem elektrisch leitfähi­ gen Elastomermaterial gebildet ist.

12. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hochspannungsschaltkreis in einem elektrisch leitfä­ higen Gehäuseteil aufgenommen ist.

13. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichent, daß das Gehäuseteil und das Lampenaufnahmeteil miteinan­ der gekoppelt sind.

14. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß das Lampenaufnahmeteil einen Innenumfangsrandbe­ reich aufweist der auf einer elektrisch leitfähigen Beschichtung einer Lichtaustritts­ scheibe des Lampenkolbens oder einem dort vorgesehenen Metallgitter, aufliegt.

15. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hochspannungsschaltkreis abgedichtet in dem Lampenaufnahmeteil aufgenommen ist.