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Die
Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Eine
derartige Hochdruckentladungslampe ist beispielsweise in der WO
97/35335 offenbart. Diese Offenlegungsschrift beschreibt eine Hochdruckentladungslampe
für einen
Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem abgedichteten Entladungsgefäß, in dessen
Innenraum zwei Elektroden zum Erzeugen einer Gasentladung diametral
angeordnet sind, und mit einer ringförmigen oder teilringförmigen metallischen
Zündhilfe,
die außerhalb
des Entladungsgefäßes angeordnet
ist und das Entladungsgefäß im Bereich
einer der Elektroden umgibt. Diese Zündhilfe ist als Zündhilfselektrode
ausgebildet, die von einem Zündgerät mit einer
elektrischen Spannung zum Initiieren der Gasentladung in dem Entladungsgefäß beaufschlagt
wird.
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Die
Patentschrift
US 6,674,239
B1 beschreibt eine Hochdruckentladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer.
Diese Hochdruckentladungslampe besitzt ein Entladungsgefäß, das von
einem, auf dem Entladungsgefäß fixierten
Außenkolben
umgeben ist. Auf dem Außenkolben
ist ein Zündhilfsdraht
angeordnet, der sich schraubenlinienartig um den Außenkolben
windet.
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Hochdruckentladungslampe
mit einer verbesserten Zündhilfe
bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte
Ausführungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
beschrieben.
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Die
erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe
besitzt ein abgedichtetes Entladungsgefäß und zwei innerhalb des Entladungsgefäßes diametral
angeordnete Elektroden zum Erzeugen einer Gasentladung sowie eine
außerhalb
des Entladungsgefäßes angeordnete
metallische Zündhilfe.
Diese Zündhilfe
weist erfindungsgemäß einen
ersten und einen zweiten Abschnitt, die jeweils in einer ringförmig das
Entladungsgefäß im Bereich
der Elektroden umgebenden Nut angeordnet sind, sowie einen dritten
Abschnitt auf, durch den der erste und zweite Abschnitt miteinander
verbunden sind.
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Die
Zündhilfe
der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe
bietet gegenüber
der Zündhilfe
gemäß der
US 6,674,239 B1 den
Vorteil einer geringeren Lichtabschattung und der höheren Effektivität, da sie
näher am
Entladungsraum und den Elektroden platziert ist. Gegenüber der
Zündhilfe
gemäß der WO
97/35335 besitzt die erfindungsgemäße Zündhilfe den Vorteil, dass sie
nicht an eine Spannungsversorgung angeschlossen werden muss. Dadurch
benötigt
die erfindungsgemäße Zündhilfe
keinen elektrischen Anschluss, kann komplett innerhalb eines Außenkolbens
angeordnet werden und verursacht keine Diffusion der in der ionisierbaren
Füllung enthaltenden
Natrium-Ionen aus dem Entladungsgefäß. Außerdem erfordert die erfindungsgemäße Zündhilfe
keine Änderung
an der bestehenden Konstruktion der Lampengefäße und des Sockels sowie des
Betriebsgerätes.
Die ersten und zweiten Abschnitte der metallischen Zündhilfe
der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe
gewährleisten eine
zuverlässige
Fixierung der Zündhilfe
am Entladungsgefäß, ohne
dadurch die Montage eines Außenkolbens
auf den Enden des Entladungsgefäßes zu beeinträchtigen.
Der dritte Abschnitt der Zündhilfe der
erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe verbindet
ihren ersten und zweiten Abschnitt mechanisch und elektrisch miteinander.
Dadurch entsteht eine kapazitive Kopplung zwischen den Elektroden und
der metallischen Zündhilfe,
die bei den hohen Frequenzen der Zündimpulse, mit denen die Elektroden
während
der Zündphase
beaufschlagt werden, eine dielektrisch behinderte Entladung erzeugen.
Die durch die vorgenannte dielektrisch behinderte Entladung innerhalb
des Entladungsgefäßes entstehenden
freien Ladungsträger
ermöglichen
den elektrischen Durchbruch zwischen den beiden Elektroden.
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Die
Zündhilfe
der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe
besteht aus fertigungstechnischen Gründen und zwecks Minimierung
der Lichtabschattung vorzugsweise aus Metalldraht oder/und Metallblech.
Beispielsweise können
alle drei Abschnitte der Zündhilfe
aus Metalldraht oder schmalen Metallblechstreifen gefertigt sein,
die miteinander verschweißt
sind. Alternativ können
beispielsweise der erste und zweite Abschnitt der Zündhilfe
aus Metalldraht und der dritte Abschnitt der Zündhilfe aus einem schmalen
Metallblechstreifen bestehen.
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Der
erste und zweite Abschnitt der Zündhilfe der
erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe sind
vorteilhafter Weise ringförmig
oder ringsegmentförmig
ausgebildet, um eine zuverlässige
Fixierung der Zündhilfe
in der jeweiligen Nut zu gewährleisten. Alternativ
können
der erste und zweite Abschnitt der Zündhilfe klammerartig oder klauenartig
ausgebildet sein, um die Zündhilfe
in der jeweiligen Nut mit Klemmsitz oder nach Art einer Schnapp-
oder Rastverbindung an der Außenseite
des Entladungsgefäßes zu fixieren.
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Die
Zündhilfe
ist vorteilhafter Weise nicht an eine Spannungsquelle angeschlossen
und galvanisch getrennt von den Elektroden angeordnet. Dadurch verursacht
die Zündhilfe
keinen durch Diffusion der Natrium-Ionen bedingten Natriumverlust
in der ionisierbaren Füllung
im Entladungsraum. Außerdem wird
dadurch nicht die Montage des Außenkolbens auf den Enden des
Entladungsgefäßes erschwert,
da keine Stromdurchführung
durch eines der Lampengefäße für die Kontaktierung
der Zündhilfe
benötigt wird.
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Die
Erfindung ist vorteilhaft auf eine Hochdruckentladungslampe mit
horizontaler Brennlage, insbesondere auf eine Hochdruckentladungslampe für Kraftfahrzeugscheinwerfer
anwendbar. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung auf quecksilberfreie Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampen für Kraftfahrzeugscheinwerfer
anwendbar. Bei diesen Lampen trägt
die erfindungsgemäße Zündhilfe
erheblich zur Verbesserung der Zündwilligkeit
bei.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 Eine
Seitenansicht einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in schematischer Darstellung
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2 Eine
Seitenansicht einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in schematischer Darstellung
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Bei
den in den 1 und 2 abgebildeten Ausführungsbeispielen
der Erfindung handelt es sich um quecksilberfreie Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampen
mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von ca. 35 Watt, die zur
Verwendung als Lichtquelle in Kraftfahrzeugscheinwerfern vorgesehen
sind.
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Diese
Lampen besitzen ein Entladungsgefäß 1 aus Quarzglas,
das einen Entladungsraum 10 und zwei mittels Molybdänfolien 2, 3 abgedichtete
Enden 11, 12 aufweist. Im Übergangsbereich von den abgedichteten
Enden 11 bzw. 12 zu dem Entladungsraum 10 weist
die Außenseite
des Entladungsgefäßes 1 jeweils
eine ringförmig
das Entladungsgefäß 1 umlaufende
Nut 13 bzw. 14 auf. In den Entladungsraum 10 ragen
zwei diametral angeordnete Elektroden 2, 3 hinein,
die zum Erzeugen einer Gasentladung im Entladungsraum 10 dienen
und die über
jeweils eine der Molybdänfolien 4 bzw. 5 und
eine aus dem jeweiligen abgedichteten Ende 11 bzw. 12 herausgeführte Stromzuführung 6 bzw. 7 mit
jeweils einem, am Sockel 8 angeordneten, elektrischen Anschluss 80 verbunden
sind. Das Entladungsgefäß 1 ist
von einem Außenkolben 15 umgeben,
der mit den abgedichteten Enden 11, 12 des Entladungsgefäßes 1 verschmolzen
ist. Die aus den beiden Lampengefäßen 1, 15 bestehende
Baueinheit ist in einer Aufnahme des Lampensockels 8 verankert,
so dass das Ende 11 als sockelfernes Ende des Entladungsgefäßes 1 und
das Ende 12 als sockelnahes Ende ausgebildet ist. Bis hierher
stimmen die beiden Ausführungsbeispiele
der Erfindung überein.
Daher werden in den 1 und 2 für identische
Teile dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Gemäß dem in 1 abgebildeten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung besitzt die Hochdruckentladungslampe eine metallische
Zündhilfe 9,
die zwei ringförmige
Abschnitte 91, 92 und einen dritten, sich an die
Außenkontur
des Entladungsgefäßes 1 anschmiegenden
und über
den Entladungsraum 10 in Längsrichtung der Lampe erstreckenden
Abschnitt 93 aufweist, der mit den beiden ringförmigen Abschnitten 91, 92 durch
eine Schweißung
verbunden ist. Die ringförmigen
Abschnitte 91, 92 sind jeweils in einer Nut 13 bzw. 14 angeordnet
und umschließen das
Entladungsgefäß 1 in
diesem Bereich. Die Abschnitte 91 bis 93 der Zündhilfe 9 bestehen
aus Metalldrähten,
insbesondere aus einer Chrom-Eisen-Aluminiumlegierung mit der Bezeichnung
CrFeAl 139. Alternativ können
alle Abschnitte 91 bis 93 oder einzelne Abschnitte,
beispielsweise der Abschnitt 93, der Zündhilfe 9 auch aus
einem schmalen Blechstreifen gefertigt werden. Die Zündhilfe 9 befindet
sich im Zwischenraum zwischen dem Entladungsgefäß 1 und dem Außenkolben 15.
Es besteht eine kapazitive Kopplung zwischen der Zündhilfe 9 und
den Elektroden 2, 3. Während ihres Betriebs ist die
Hochdruckentladungslampe horizontal ausgerichtet, so dass die Verbindungsachse
der beiden Elektroden 2, 3 in einer horizontalen
Ebene angeordnet und die Stromzuführung 6 unterhalb
der Lampengefäßes 1, 15 zum Sockel 8 zurückgeführt ist.
Der Abschnitt 93 der Zündhilfe 9 verläuft bei
dieser Orientierung der Hochdruckentladungslampe unterhalb des Entladungsgefäßes 1 und
ist mit der Stromrückführung 6 in
einer gemeinsamen vertikalen Ebene angeordnet, so dass die Lichtabschattung
durch die Zündhilfe 9 und
die Stromrückführung 6 minimal
ist.
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Das
in 2 abgebildete zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung
unterscheidet sich von dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
nur durch die Gestalt der Zündhilfe 9 bzw. 9'. Gemäß dem in 2 abgebildeten
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung besitzt die Hochdruckentladungslampe eine metallische
Zündhilfe 9', die zwei klammerartige
oder klauenartige Abschnitte 91', 92' und einen dritten, sich an die
Außenkontur
des Entladungsgefäßes 1 anschmiegenden
und über
den Entladungsraum 10 in Längsrichtung der Lampe erstreckenden
Abschnitt 93' aufweist,
der mit den beiden klammerartigen oder klauenartigen Abschnitten 91', 92' durch eine
Schweißung
verbunden ist. Die klammerartigen oder klauenartigen Abschnitte 91', 92' sind jeweils
in einer der Nuten 13 bzw. 14 angeordnet und sind mit
Klemmsitz oder nach Art einer Schnapp- oder Rastverbindung in diesem
Bereich an dem Entladungsgefäß 1 fixiert.
Die Abschnitte 91' bis 93' der Zündhilfe 9' bestehen aus
Metalldrähten,
insbesondere aus einer Chrom-Eisen-Aluminiumlegierung mit der Bezeichnung
CrFeAl 139. Alternativ können
alle Abschnitte 91' bis 93' oder einzelne
Abschnitte, beispielsweise der Abschnitt 93', der Zündhilfe 9' auch aus einem
schmalen Blechstreifen gefertigt werden. Die Zündhilfe 9' befindet sich
im Zwischenraum zwischen dem Entladungsgefäß 1 und dem Außenkolben 15.
Es besteht eine kapazitive Kopplung zwischen der Zündhilfe 9' und den Elektroden 2, 3.
Während
ihres Betriebs ist die Hochdruckentladungslampe horizontal ausgerichtet,
so dass die Verbindungsachse der beiden Elektroden 2, 3 in
einer horizontalen Ebene angeordnet und die Stromzuführung 6 unterhalb
der Lampengefäßes 1, 15 zum Sockel 8 zurückgeführt ist.
Der Abschnitt 93' der Zündhilfe 9' verläuft bei
dieser Orientierung der Hochdruckentladungslampe unterhalb des Entladungsgefäßes 1 und
ist mit der Stromrückführung 6 in
einer gemeinsamen vertikalen Ebene angeordnet, so dass die Lichtabschattung
durch die Zündhilfe 9' und die Stromrückführung 6 minimal
ist.
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Die
Erfindung beschränkt
sich nicht auf die beiden oben näher
erläuterten
Ausführungsbeispiele. Die
Zündhilfe 9 bzw. 9' kann auch für andere
Typen von Hochdruckentladungslampen, beispielsweise für solche
mit quecksilberhaltiger ionisierbarer Füllung verwendet werden.