[0001] Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer, mit einem Gehäuse, mit einer Lampe und
einem diese umgebenden Reflektor, einen zum Anschluß eines Kabels an die Lampe dienenden
Sockel, einer Kabeldurchführung und einer den Lichtaustrittsbereich abdeckenden Glasscheibe,
die sich über eine Ringdichtung an einer im Gehäuse ausgebildeten Ringschulter abstützt
und durch einen Schraubflansch gehalten ist.
[0002] Derartige Scheinwerfer sind beispielsweise als Einbauscheinwerfer für Schwimmbecken
bekannt. Die Scheinwerfer haben meist einen verhältnismäßig großen Durchmesser, da
innerhalb des Scheinwerfergehäuses für eine ausreichende Wärmeabfuhr gesorgt werden
muß. Man läßt auch das Beckenwasser einige Bereiche des Reflektors oder des Gehäuses
umspülen, um hierdurch die Wärmeabfuhr zu verbessern.
[0003] Die Baugröße dieser Scheinwerfer wird vielfach als störend empfunden. Wenn man jedoch
die Baugröße verringert, werden die mit der notwendigen Wärmeabfuhr verbundenen Schwierigkeiten
größer, insbesondere dann, wenn die Lichtleistung des Scheinwerfers nicht entsprechend
herabgesetzt werden soll.
[0004] Es werden für Scheinwerfer sowohl Lampen verwendet, die für die übliche Spannung
von 220 V ausgelegt sind, als auch Niederspannungslampen, die im Spannungsbereich
zwischen 24 V und 42 V arbeiten. Bei allen diesen Lampen handelt es sich um Glühfadenlampen.
Obwohl die bekannten Halogen-Lampen im Verhältnis zu ihrer Baugröße eine we- sentlich
höhere Lichtleistung haben, lassen sie sich für Scheinwerfer kleinerer Bauart und
insbesondere für Scheinwerfer, bei denen die sich entstehende Wärme nicht ausreichend
abführen läßt, nicht anwenden, denn es wird dann die Betriebstemperatur zu hoch. Dies
bedeutet eine zu starke Herabsetzung der Lampen-Lebensdauer.
[0005] Hiervon ausgehend war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Scheinwerfer zu
schaffen, der sich auch bei verhältnismäßig kleiner Bauweise durch eine sehr starke
Lichtleistung auszeichnet.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lampe eine Halogen-Lampe
ist, daß im Innenraum des Gehäuses durch ein erstes Einschalten der Halogen-Lampe
ein Unterdruck erzeugt wird und daß alle Dichtungsbereiche zur Aufrechterhaltung des
Unterdrucks gasdicht abdichten.
[0007] Beim Einschalten der Halogen-Lampe beträgt die Betriebstemperatur im Gehäuse zunächst
bis etwa 230
0 C. Bei dieser Temperatur würde die Halogen-Lampe eine zu geringe Lebensdauer haben.
Es entsteht jedoch während der ersten Einschaltzeit durch den Wärmeeinfluß im Gehäuse
des Scheinwerfers ein Unterdruck. Wenn dieser aufrechterhalten wird, sinkt die Betriebstemperatur
auf etwa 180° C. Diese Temperatur liegt bereits unter der durchschnittlichen Betriebstemperatur
einer Hologen-Lampe. Es läßt sich deshalb sogar die durchschnittliche Lebensdauer
um mindestens 50 % und vielfach noch bedeutend mehr erhöhen.
[0008] Das Gehäuse des Scheinwerfers kann also verhältnismäßig geringe Abmessungen haben.
Dies erleichtert im übrigen sogar auch die gasdichte Abdichtung. Es ist möglich, ein
Scheinwerfergehäuse von beispielsweise nur 10 cm Durchmesser mit einer Hologen-Lampe
zu versehen, deren Stromaufnahme 75 Watt beträgt und die die Leuchtkraft einer 300
Watt-Lampe hat.
[0009] Die besonders dichte Ausführung des Scheinwerfergehäuses ermöglicht darüber hinaus
auch die Verwendung des Scheinwerfers als Unterwasserscheinwerfer, der bis zu einer
Tiefe von 50 Metern und mehr als druckfest angesehen werden kann. Da hier eine Hologen-Lampe
ausreichend ist, deren Betriebsspannung nur 12 V beträgt, gibt es bei der Verwendung
des Scheinwerfers als Unterwasserscheinwerfer oder als Außenscheinwerfer keine Sicherheitsprobleme.
[0010] Die kleine Bauform ist natürlich auch insoweit vorteilhaft, als der jeweils vorgesehene
Einbaubereich nur in einem entsprechend geringen Ausmaß ausgespart werden muß.
[0011] Nachfolgend werden einige vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben,
die zwar Verbesserungen an unterschiedlichen Teilen des Scheinwerfers betreffen, die
sich jedoch alle der zuvor genannten Aufgabe unterordnen und die Verbesserung der
Wärmeabfuhr, das einfache Herstellen gasdichter Abdichtungen und sogar trotz der kleinen
Abmessungen noch eine Verstellung des Lichtausfallswinkels ermöglichen.
[0012] Es ist zwar grundsätzlich auch denkbar, das Gehäuse des Scheinwerfers aus einem entsprechend
temperaturbeständigen und festen Kunststoff herzustellen. Be
- sonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Gehäuse aus metallischem Material besteht,
wie es an sich auch für andere Scheinwerfergehäuse bekannt ist, wenn jedoch darüber
hinaus das Kabel einen zusätzlichen Leiter aufweist, der mit dem Gehäuse verbunden
ist.
[0013] Dieses zusätzliche Kabel braucht bei einer Betriebsspannung von nur 12 V natürlich
nicht als Massekabel zu dienen. Die Erfindung hat jedoch erkannt, daß der zusätzliche
Leiter sich gut zur Erzielung einer zusätzlichen Wärmeabfuhr aus dem Gehäuse eignet.
Es kommt als weiterer Vorteil hinzu, daß die durch das Kabel abgeführte Wärme ein
Feuchtwerden des Kabels im inneren Bereich verhindert, was von Bedeutung ist, wenn
der Scheinwerfer äußeren Feuchtigkeitseinflüssen ausgesetzt ist.
[0014] Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß ferner, wenn die Isolierung des Kabels und seiner
Leiter zumindest im inneren Bereich der Kabeldurchführung entfernt ist und wenn die
Abdichtung aus einer Vergußmasse besteht, die unmittelbar an den metallischen Leitern
des Kabels anliegt.
[0015] Hierdurch wird vermieden, daß die Isolierung der innerhalb des Gehäuses herrschenden
Temperatur unmittelbar ausgesetzt wird und ihre Festigkeit verliert, so daß an dieser
Stelle die Abdichtung des Scheinwerfergehäuses beeinträchtigt wird.
[0016] Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die den vorderen Bereich des Scheinwerfers
abdeckende Glasscheibe an der Innenseite einen sich konisch verjüngenden Bereich aufweist
und daß dieser Bereich an der Ring-
[0017] dichtung anliegt, deren Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der
Glasscheibe.
[0018] Wenn die Glasscheibe durch ihre Einfassung, beispielsweise durch einen Schraubflansch,
in Richtung auf ihre Anlagefläche gedrückt wird, bewirkt der sich konisch verjüngende
Bereich eine Zerlegung der Andruckkraft in eine axiale und eine radiale Richtung.
Hierdurch wird eine besonders wirksame Abdichtung erreicht, während gleichzeitig gewährleistet
ist, daß sich die Glasscheibe in der Ringdichtung selbsttätig zentriert. Hierdurch
wiederum wird die Montage erleichtert.
[0019] Die Glasscheibe kann gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ein Parabolglas
sein, jedoch derart, daß eine äußere Ringfläche der Glasscheibe eine in einer radialen
Ebene liegende Auflagefläche bildet, an der eine von außen anliegende Halterung angreift.
Das Parabolglas bewirkt eine Vergrößerung des Lichtaustrittswinkels um mehrere Grad,
so daß trotz des verhältnismäßig kleinen Scheinwerferdurchmessers ein relativ breiter
Lichtaustritt vorhanden ist. Hierbei ermöglicht die äußere Ringfläche ein ausreichend
festes Anliegen der Halterung an der Glasscheibe, ohne daß unzulässig große Flächenpressungen
entstehen.
[0020] Es wird vielfach gewänscht, den Lichtaustrittswinkel eines Scheinwerfers zu verändern.
Im allgemeinen bereitet dies keine technischen Schierigkeiten, wenn genügend Konstruktionsraum
zur Verfügung steht. Wenn dies aber nicht der Fall ist, bestehen zunächst Probleme,
mit einfachen Mitteln eine entsprechende Verstellbarkeit zu ermöglichen.
[0021] Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung läßt sich dieses Problem dadurch lösen,
daß eine zum Sockel koaxiale Halterung und der Sockel an ihren einanderzugewandten
Stirnseiten jeweils als Schrägfläche ausgebildet sind, die mit einer zur Sockelachse
radialen Ebene einen Winkel bilden, und daß die Halterung und der Sockel in unterschiedlichen
relativen Drehstellungen zueinander arretierbar sind.
[0022] Wenn der Lichtstrahl in genau axialer Richtung aus dem Scheinwerfer austritt, haben
die Schrägflächen eine solche relative Drehlage zueinander, daß sich ihre Neigung
gegenüber einer genau radialen Bezugsebene aufhebt. Mit zunehmender Drehung aus dieser
Stellung heraus summieren sich diese Neigungen kontinuierlich, bis ein Drehwinkel
von 180° erreicht ist. Die Neigung des Lichtstrahls gegenüber der Längsachse des Scheinwerfers
ist dann genauso groß wie die Summe der Neigungswinkel der beiden Schrägflächen. Diese
Neigungswinkel wird man zweckmäßigerweise gleich groß wählen. Die Größe eines Neigungswinkels
kann beispielsweise zwischen 5° und 10° liegen. Da für eine derartige Konstruktion
nur wenig Raum beansprucht wird, ist sie auch für einen Scheinwerfer der hier vorgeschlagenen
Art verwendbar.
[0023] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Halterung eine topfförmige
Halterung mit einem die Schrägfläche bildenden Boden. Der Sockel wird in der jeweils
gewünschten Drehstellung entsprechend in die topfförmige Halterung eingesetzt. .
[0024] Um den Sockel gegen eine unkontrollierte Drehung zu sichern, wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß der Sockel einen polygonalen Querschnitt hat und daß die Halterung
in kreisringförmiger Anordnung mit einer Anzahl von Anschlägen versehen ist, zwischen
die die Eckbereiche des Sockels eingreifen. Es wird von der Anzahl der Anschläge abhängen,
in welchen Bogenabständen der Sockel jeweils arretierbar ist. Die Rechteckform ist
für den Sockel besonders geeignet.
[0025] Die Anschläge können zwar auch an der Seitenwand der topfförmigen Halterung ausgebildet
sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Anschläge aus dem Boden der Halterung
hervorstehende Stifte sind.
[0026] Im allgemeinen sind das Gehäuse und der Reflektor eines Scheinwerfers unterschiedliche
Bauteile. Im Gegensatz hierzu schlägt die Erfindung vor, daß die Innenwandung des
Gehäuses hinsichtlich Oberflächenbeschaffenheit und Form als Reflektor ausgebildet
ist. Durch Entfernen eines im Gehäuse befindlichen separaten Reflektors kann man den
mit dem Gehäuse integrierten Reflektor zur Wirkung bringen und damit den Lichtaustritt
verändern. Andererseits kann aber der mit dem Gehäuse integrierte Reflektor als einziger
Reflektor vorgesehen sein. Hierdurch lassen sich die Abmessungen gegebenenfalls noch
weiter verringern.
[0027] Aufgrund der möglichen geringen Abmessungen läßt sich ein nach der Erfindung ausgebildeter
Scheinwerfer auch bereits in vorhandene Armaturen an Schwimmbädern einsetzen, die
wahlweise auch mit Wasser- oder Luftdüsen versehen oder zum Einbau von Bedienungselementen
dienen können. In diesem Fall ist also der Einbau des Scheinwerfers besonders einfach,
wozu eine zylindrisbhe Form des Scheinwerfergehäuses und ein auf diesem befindliches
Außengewinde beitragen. Aber auch der Einbau in ein Folienbecken ist in einfacher
Weise möglich, weil dann auf das Außengewinde des Gehäuses nur eine Kontermutter aufgeschraubt
zu werden braucht.
[0028] Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung
näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch den Einbauscheinwerfer;
Figur 2 eine Draufsicht auf die Darstellung nach Figur 1 mit einem ausgeschnittenen
Bereich, der einen Blick bis zum Sockel ermöglicht.
[0029] Der Einbauscheinwerfer hat ein zylindrisches Gehäuse 10, das mit einem Außengewinde
11 versehen ist. An der Vorderseite des Gehäuses 10 befindet sich ein Ringflansch
12. In diesen ist ein Scheinwerferglas 13 eingelegt, das als Parabolglas ausgeführt
ist, das jedoch an der Vorderseite eine äußere Ringfläche hat, die in einer radialen
Ebene liegt und die mit der Bezugsziffer 29 bezeichnet ist. An dieser greift ein Schraubflansch
14 an, der das Scheinwerferglas 13 gegen eine Ringdichtung 15 drückt. Der Außendurchmesser
der Ringdichtung 15 ist größer als der Außendurchmesser des Scheinwerferglases 13,
das an seiner Unterseite einen sich konisch verjüngenden Bereich aufweist und mit
diesem Bereich an der Ringdichtung 15 anliegt. Durch ein Festziehen des Schraubflansches
14 wird die Ringdichtung 15 in axialer und in radialer Richtung beansprucht, wobei
sich das Scheinwerferglas 13 selbsttätig justiert. Die Ringdichtung 15 liegt also
sowohl an der zylindrischen Innenwand des Ringflansches 12 als auch an der radialen
Ringschulter 16 desselben auf.
[0030] Eine aus einer Halogen-Lampe 17 und einem Reflektor 18 bestehende Leuchteinheit hat
zwei Kontaktstifte 19, die in entsprechende Buchsen eines Sockels 20 eingesteckt werden
können. Der Sockel 20 hat die Form einer rechteckigen Platte, deren Ecken abgerundet
sind. An seiner der Leuchteinheit abgewandten Seite hat der Sockel 20 eine Schrägfläche
21. Diese bildet mit einer zur Scheinwerferachse 22 radialen Ebene einen spitzen Winkel
von etwa 5
0.
[0031] Eine zylindrische Halterung 23 ist topfförmig ausgebildet und mit einem Außengewinde24
versehen, so daß sie in ein entsprechendes Innengewinde des Gehäuses 10 einschraubbar
ist. Der innere Bereich der Halterung 23 nimmt den Sockel 20 sowie kreisförmig angeordnete
Stifte 30 auf, die vom Boden der Halterung 23 aus senkrecht hervorstehen. Die Größe
des Sockels 20 ist auf den Radius der Kreisform und auf den Abstand zwischen den Stiften
30 so abgestimmt, daß die Eckbereiche des Sockels 20 jeweils zwischen zwei benachbarte
Stifte 30 eingreifen können, so daß der Sockel 20 drehfest gesichert ist. Es sind
insgesamt 16 Stifte 20 vorgesehen. Dies ergibt einen Bogenabstand von 22,5
0 zwischen zwei benachbarten Stiften 30. Einer dieser Stifte 30 hat einen wesentlich
größeren Durchmesser, so daß dieser Stift 30 in der Lage ist, eine Drehung des Sockels
20 um mehr als 180
0 zu verhindern.
[0032] Der Boden der topfförmigen Halterung 23 bildet eine weitere Schrägfläche 25, deren
Neigungswinkel gegenüber der zuvor erwähnten radialen Ebene genauso groß ist wie der
Neigungswinkel der Schrägfläche 21. Somit kann der Sockel 20 in eine Neigung bis zum
maximal 10° gebracht werden.
[0033] Der Boden der Halterung 23 geht in einen Anschlußstutzen 26 über, der durchbohrt
ist und zum Einführen eines Kabels 27 dient.
[0034] Das Kabel 27 hat drei Leiter, von denen zwei mit den im Sockel 20 angeordneten Buchsen
verbunden sind. Ein dritter Leiter 31 ist mit der Halterung 23 verbunden, die ebenso
wie das Gehäuse 10 aus metallischem Material besteht. Der Leiter 31 dient zur Abfuhr
der sich sammelnden Wärme. Nicht nur der Leiter 31, sondern auch die beiden übrigen
Leiter sind im oberen Bereich des Anschlußstutzens 26 von der Isolierung befreit.
Das Abdichten erfolgt mit Hilfe einer Vergußmasse 32, die auch an den abisolierten
Leitern zur Anlage kommt und diese fest umgibt.
[0035] Die Innenwandung des Gehäuses 10 hat eine konische Form und kann, wenn ein Reflektor
18 nicht vorhanden ist, ebenfalls als Reflektor dienen. Zu diesem Zweck können die
entsprechenden Bereiche der Innenwandung des Gehäuses 10 poliert oder mit einer geeigneten
Beschichtung versehen sein.
[0036] Bei der Montage wird die Halterung 23 mit dem Sockel 20 in das Gehäuse 10 eingeschraubt.
Anschließend wird der Sockel 20 in die gewünschte relative Drehstellung gegenüber
der Halterung 23 gebracht. In dieser Stellung bleibt der Sockel 20 mit Hilfe der Stifte
30 arretiert.
[0037] Durch die noch offene Vorderseite des Gehäuses 10 wird die aus Lampe 17 und Reflektor
18 bestehende Leuchteinheit in das Gehäuse 10 eingeführt, wobei diese Leuchteinheit
nach dem Einführen der Kontaktstifte 19 in die zugeordneten Buchsen des Sockels 20
die gewünschte Stellung eingenommen hat
. Der Innenraum des Gehäuses 10 ist aufgrund der besonderen Ausbildung der Dichtungsbereiche
zwischen Scheinwerferglas 13 und Gehäuse 10 und am Anschlußstutzen 26 in ausreichendem
Maße gasdicht, nachdem das Scheinwerferglas 13 eingelegt und der Schraubflansch 14
festgeschraubt sind. Letzterer hat an seinenm inneren Rand bogenförmige Aussparungen
28, in die die Finger beim Drehen des Schraubflansches 14 eingreifen können.
[0038] Das Außengewinde 11 am Gehäuse 10 ermöglicht ein Einschrauben desselben in Armaturen,
die in die Wand eines Schwimmbeckens oder in eine andere Umgebung eingelassen sind.
Bei einer Verwendung des Scheinwerfers für ein Folienbecken befindet sich die Beckenwand
zwischen dem Ringflansch 12 und einer auf das Außengewinde 11 aufgeschraubten Mutter.
Natürlich ist in entsprechender Weise der Einbau des Scheinwerfers in jede beliebige
Wand oder Halterung möglich.
[0039] Ohne die Abdichtung zwischen dem Gehäuse 10 und der Halterung zu beeinträchtigen,
ist es auch möglich, die Halterung 23 ein Stück nach hinten herauszuschrauben und
damit die Lampe 17 und den Reflektor 18 entsprechend mehr in das Gehäuse 10 hineinzuziehen.
Die Sicherung in der jeweils gewünschten Lage kann durch eine zusätzliche Mutter erfolgen,
die auf das Außengewinde 24 aufgeschraubt wird. Hierdurch läßt sich die Breite des
Leuchtfeldes verringern. Im übrigen ist auch ein Auswechseln der Lampe 17 von der
Rückseite her möglich, sofern diese nicht mit dem Reflektor 18 eine Baueinheit bildet.
[0040] Bezugsziffernliste :
10 Gehäuse
11 Außengewinde
12 Ringflansch
13 Scheinwerferglas
14 Schraubflansch
15 Ringdichtung
16 Ringschulter
17 Lampe
18 Reflektor
19 Kontaktstift
20 Sockel
21 Schrägfläche
22 Scheinwerferachse
23 Halterung
24 Außengewinde
25 Schrägfläche
26 Anschlußstutzen
27 Kabel
28 Aussparung
29 Ringfläche
30 Stift
31 Leiter
32 Vergußmasse
1. Scheinwerfer, mit einem Gehäuse, mit einer Lampe und einem diese umgebenden Reflektor,
mit einem zum Anschluß eines Kabels an die Lampe dienenden Sockel, mit einer Kabeldurchführung
und einer den Lichtaustrittsbereich abdeckenden Glasscheibe, die sich über eine Ringdichtung
an einer im Gehäuse ausgebildeten Ringschulter abstützt und durch einen Schraubflansch
gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe eine Halogenlampe (17) ist, daß
im Innenraum des Gehäuses (10) durch ein erstes Einschalten der Halogen-lampe (17)
ein Unterdruck erzeugt wird und daß alle Dichtungsbereiche zur Aufrechterhaltung des
Unterdrucks gasdicht abdichten.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) aus
metallischem Material besteht und daß das Kabel (27) einen zusätzlichen Leiter (31)
aufweist, der mit dem Gehäuse (10) verbunden ist. '
3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung
des Kabels (27) und seiner Leiter (31) zumindest im inneren Bereich der Kabeldurchführung
(26) entfernt ist und daß die Abdichtung aus einer Vergußmasse (32) besteht, die unmittelbar
an den metallischen Leitern (31) des Kabels (27) anliegt.
4. Scheinwerfer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Glasscheibe (13) an der Innenseite einen sich konisch verjüngenden Bereich aufweist
und daß dieser Bereich an der Ringdichtung (15) zur Anlage kommt, deren Außendurchmesser
größer ist als der Außendurchmesser der Glasscheibe (13).
5. Scheinwerfer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Glasscheibe (13) ein Parabolglas ist, jedoch derart, daß eine äußere Ringfläche (29)
der Glasscheibe (13) eine in einer radialen Ebene liegende Auflagefläche bildet, an
der der Schraubflansch (14) von außen angreift.
6. Scheinwerfer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine
zum Sockel (20) koaxiale Halterung (23) und der Sockel (20) an ihren einanderzugewandten
Stirnseiten als Schrägflächen (21,25) ausgebildet sind, die mit einer zur Sockelachse
radialen Ebene einen Winkel bilden, und daß die Halterung (23) und der Sockel (20)
in unterschiedlichen relativen Drehstellungen zueinander arretierbar sind.
7. Scheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch gekenhzeichnet, daß die Halterung (23) eine
topfförmige Halterung mit einem die Schrägfläche (25) bildenden Boden ist.
8. Scheinwerfer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (20)
einen polygonalen Querschnitt hat und daß die Halterung (23) in kreisringförmiger
Anordnung mit einer Anzahl von Anschlägen (30) versehen ist, zwischen die die Eckbereiche
des Sockels (20) eingreifen.
9. Scheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge aus dem
Boden der Halterung (23) hervorstehende Stifte (30) sind.
10. Scheinwerfer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Innenwandung des Gehäuses (10) hinsichtlich Oberflächenbeschaffenheit und Form
als Reflektor ausgebildet ist.