(19)
(11) EP 0 396 504 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
07.11.1990  Patentblatt  1990/45

(21) Anmeldenummer: 90810324.5

(22) Anmeldetag:  25.04.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5F21V 29/00, F21V 19/02
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

(30) Priorität: 02.05.1989 DE 8905535 U

(71) Anmelder: NAFA-LIGHT KURT MAURER
CH-8126 Zumikon (CH)

(72) Erfinder:
  • Der Erfinder hat auf seine Nennung verzichtet.

(74) Vertreter: von Hellfeld, Axel, Dr. Dipl.-Phys. et al
Wuesthoff & Wuesthoff Patent- und Rechtsanwälte Schweigerstrasse 2
81541 München
81541 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Leuchte


    (57) Die Halogenbirnenfassung (3) der Leuchte ist von einer aus zwei U-­Profilteilen (6, 7) bestehenden Halterung in einem durch Verschieben des zweiten U-Profilteils (7) wählbaren Abstand hinter der Reflektor­schale (1) gehalten. Die Reflektorschale (1) hat eine Oeffnung (2), durch welche die Halogenbirne (4) in den Reflektorraum (20) hinein­ragt. Der Querschnitt der Oeffnung (2) beträgt ein Mehrfaches des Ha­logenbirnenquerschnitts so dass zwischen der Halogenbirne (4) und dem Oeffnungsrand (9) der Reflektorschale (1) ein breiter Ringspalt (21) für einen Luftdurchzug frei ist. Die Halterung (6, 7) ist zur Bildung eines Luftdurchzugsraums (22) nach hinten und zudem an zwei gegenüber­liegenden Seiten gänzlich offen. Die Halogenbirnenfassung (3) ist durch die Halterung (6, 7) frei im an den Ringspalt (21) anschliessen­den Luftdurchzugsraum (22) gehalten, so dass die Fassung (3) vom durch den Ringspalt (21) strömenden Luftstrom umströmt und der Sockel (Fuss) der Halogenbirne gekühlt wird. Dadurch wird die Lebensdauer der Halo­genleuchte wesentlich erhöht.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Leuchte gemäss dem Oberbegriff des Patent­anspruchs 1, insbesondere eine Halogenleuchte.

    [0002] Bei den aus der Praxis bekannten Halogenleuchten dieser Art ist eine massive Halterung für die Glühbirnenfassung und die in einem Abstand vor ihr angeordnete Reflektorschale vorgesehen. Der Durchmesser der Oeffnung der Reflektorschale ist um eine kleine Toleranz grösser als der Durchmesser der zylindrischen Halogenglühbirne, damit diese gerade noch durch die Oeffnung hindurchgesteckt bzw. die Reflektorschale über die Glühbirne geschoben und auf der Halterung festgeschraubt werden kann und möglichst die gesamte Strahlung der Glühbirne von der Reflek­torschale nach vorne reflektiert wird und keine Hitze (Wärmestrahlung, erhitzte Luft) von der Glühbirne nach hinten gelangt.

    [0003] Bei einer aus der DE-A-37 10 147 bekannten Leuchte befindet sich in einem zylindrischen, von einem kegelförmigen Dachteil verschlossenen Gehäuse ein Fassungsträger in Form eines nach unten offenen Topfes, an dessen Topfboden die Glühbirnenfassung (der Glühbirnensockel) befes­tigt ist. Der Fassungsträger ist mittels eines Gewinderinges axial verschiebbar im Gehäuse gelagert. Ein Glasreflektor ist mittels Schrauben und Montagefedern am kegelförmigen Dachteil gehalten. Die Reflektorschale hat eine Oeffnung, deren Durchmesser um eine kleine Toleranz grösser ist als der Durchmesser des Kopfs der Glühbirne, so dass der Glühbirnenkopf mit Hilfe des axial verschiebbaren Fasssungs­trägers gerade durch die Oeffnung hindurch bewegbar ist.

    [0004] Ohne Reflektor ausgeführte Leuchten anderer Art sind ferner aus der US-A-3 694 649, US-A-1 825 641 und FR-A-1 021 604 bekannt.

    [0005] Die bisherigen Halogenleuchten, die üblicherweise mit einer Spannung von 12 Volt und 50 bis 75 Watt Leistung betrieben werden, haben Le­bensdauern, die bei weitem nicht der Lebensdauer entsprechen, die man von Halogenleuchten eigentlich erwarten könnte.

    [0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lebensdauer der Leuchten zu verlängern.

    [0007] Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe ist Gegenstand des Patentan­spruchs 1. Sie geht von der Erkenntnis aus, dass die verminderte Le­bensdauer durch einen im Bereich der Fassung der Halogenbirne (am Ha­logenbirnensockel bzw. -fuss) auftretenden Wärmestau bedingt ist.

    [0008] Ausgehend von dieser Erkenntnis lehrt die Erfindung, den Querschnitt der Oeffnung der Reflektorschale auf ein Mehrfaches des Glühbirnen­querschnitts zu vergrössern, so dass zwischen der Glühbirne und dem Oeffnungsrand der Reflektorschale ein breiter Ringspalt für einen Luftdurchzug frei wird, die Halterung zur Bildung eines Luftdurchzugs­raums nach hinten und/oder seitlich offen ausführen und die Glühbir­nenfassung durch die Halterung frei im an den Ringspalt anschliessen­den Luftdurchzugsraum zu halten, so dass die Glühbirnenfassung rundum vom durch den Ringspalt strömenden Luftstrom umströmt wird.

    [0009] Die Erfindung lehrt mithin das Gegenteil dessen, was man bisher vorge­kehrt hat: Nicht zu verhindern, dass Licht und Wärmestrahlung (sowie erhitzte Luft) von der Glühbirne nach hinten gelangt, sondern - unter Inkaufnahme einer grösseren Licht- und Wärmerückstrahlung - die von der Glühbirne erwärmte Luft als Kühlluft für die Glühbirnenfassung und damit den Glühbirnenfuss zu nutzen, d.h. mit dem Reflektorraum, dem breiten Ringspalt und dem Halterungsraum einen Luftdurchzugsraum zu bilden, durch den die Luft hindurchströmt. Dabei nutzt die Erfindung die Tatsache, dass die von der Glühbirne erhitzte Luft zwar wärmer als die Umgebungsluft aber wesentlich kälter als die für die Lebensdauer der Halogenbirne noch unkritische Temperatur von 120° C ist, und dass die damit erreichte Kühlung der Glühbirnenfassung die infolge der Ver­grösserung der Oeffnung erhöhte Erwärmung der Fassung durch die nach hinten durch die Oeffnung auf die Fassung abgestrahlte Wärmestrahlung der Glühbirne überwiegt.

    [0010] Wesentlich ist bei der Erfindung neben dem breiten Ringspalt, dass die Glühbirnenfassung in dem vorzugsweise oben gänzlich offenen und seit­lich auch weitgehend offenen Luftdurchzugsraum frei gehalten ist, so dass sie von der Luft umströmt wird. Wäre die Fassung wie bei der aus der DE-A-37 10 147 bekannten Leuchte am Boden eines topfförmigen Fas­sungsträgers angeordnet, so würde darin ein Wärmestau enstehen und die Fassung bei vergrösserter Reflektorschalenöffnung wegen der erhöhten Wärmerückstrahlung der Glühbirne sogar noch stärker erhitzt als bei den üblichen Halogenleuchten.

    [0011] Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

    Fig. 1 eine Seitenansicht einer Leuchte, in Blickrichtung des Pfeils I in Fig. 3,

    Fig. 2 einen Achsenlängsschnitt durch die Leuchte, entlang der Linie II-II in Figur 3,

    Fig. 3 einen Achsenquerschnitt durch die Leuchte nach der Linie III-I-­II in Fig. 2, und

    Fig. 4 einen Achsenquerschnitt durch die Leuchte nach der Linie IV-IV in Fig. 2.



    [0012] Die Leuchte hat eine halbkugelförmige Reflektorschale 1 aus Metall mit einer durch Abtrennen einer Kugelkappe oder Kalotte erhaltenen, gros­sen Oeffnung 2. Die Reflektorschale 1 und die Fassung 3 einer Halogen­glühbirne 4, deren Stromzuführungsleitungen mit 5 bezeichnet sind, werden von einer aus zwei U-Profilteilen 6, 7 bestehenden Halterung getragen. Der erste U-Profilteil 6 ist an der Rückseite der Reflektor­schale 1 befestigt. Er hat dazu in seinem Steg 8 ein der Oeffnung 2 der Reflektorschale 1 angepasstes Loch und der Oeffnungsrand 9 der Re­flektorschale 1 ist um den Rand des Lochs herumgebördelt. In beiden sich nach hinten erstreckenden Schenkeln 10 des ersten U-Profilteils 6 ist je ein parallel zur Achse 11 der Reflektorschale 1 und den Seiten­rändern der Schenkel 10 verlaufendes Langloch 12 ausgebildet.

    [0013] Auf dem Steg 13 des zweiten U-Profilteils 7 ist an der der Reflektor­schale 1 abgewandten Seite die Glühbirnenfassung 3 befestigt. Der Steg 13 weist im Zentrum eine Durchgangsöffnung 14 für den Halogenbirnen­hals auf, deren Durchmesser entsprechend gross ausgebildet und auf die Grösse der Fassung 3 abgestimmt ist. Die beiden Schenkel 15 des zwei­ten U-Profilteils 7 liegen an den Innenseiten der Schenkel 10 des ers­ten U-Profilteils 6 und weisen je nach aussen ragende, in die Langlö­cher 12 eingreifende Nasen 16 sowie Gewindebohrungen zum Eingriff von Schrauben 17 auf, die durch die Langlöcher 12 hindurchgreifen und den U-Profilteil 7 fest mit den Schenkeln 10 verbinden. Mit den die Monta­ge erleichternden und eine Führung bildenden Nasen 16 und den durch die Langlöcher 12 greifenden Schrauben 17 sind die beiden Schenkel 15 verschiebbar in den beiden Langlöchern 12 gelagert und in der ge­wünschten Lage an den Langlochrändern fixierbar, so dass sich die Ein­führtiefe der Halogenbirne 4 in die Reflektorschale 1 den Erfordernis­sen entsprechend einstellen lässt. Dabei sind die Nasen 16 und Schrau­ben 17 axial hintereinander angeordnet, wodurch eine Parallelführung des zweiten U-Profilteils 7 beim Verschieben entlang den Langlöchern 12 erreicht und sichergestellt wird, dass die Achse der Halogenbirne 4 in der Achse 11 der Reflektorschale 1 bleibt.

    [0014] Die Schenkel 10 des ersten U-Profilteils 6 weisen in der Nähe ihrer hinteren Enden je zwei einander gegenüberliegende Aussparungen 18 auf, an denen die durch die beiden U-Profilteile 6, 7 gebildete Halterung der Reflektorschale 1 und Fassung 3 an einer geeigneten Aufhängung aufgehängt werden kann. An den Aussparungen 18 können zum Beispiel Haltefedern angebracht werden, mit denen die Halterung in einem Lam­pengestell oder -gehäuse angeordnet werden kann.

    [0015] Die Reflektorschale 1 und die beiden U-Profilteile 6, 7 bestehen vor­zugsweise aus Aluminium. Im in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­rungsbeispiel weist die halbkugelförmige Reflektorschale 1 einen Durchmesser von 60 bis 65 mm auf. Davon ist eine Kugelkappe oder Ka­lotte in einer Höhe von 2 bis 4 mm abgetrennt, wodurch die Oeffnung 2 von etwa 20 mm Durchmesser ausgebildet ist, durch welche die einen Durchmesser von etwa 10 mm aufweisende, zylindrische Halogenbirne 4 hindurchragt. Der Durchmesser der Oeffnung 2 ist also etwa doppelt so gross wie der Durchmesser der (zylindrischen) Halogenbirne 4; der Querschnitt (die Querschnittsfläche) der Oeffnung 2 beträgt mithin et­wa das Vierfache und der Querschnitt des zwischen der Halogenbirne 4 und dem Oeffnungsrand 2 der Reflektorschale 1 gebildeten Ringspalts 21 etwa das Dreifache des Halogenbirnenquerschnitts. Der Querschnitt der Oeffnung 2 könnte auch ein anderes Mehrfaches des Halogenbirnenquer­schnitts betragen, etwa nur das 2-fache oder mehr als das Vierfache, wobei ein breiter Ringspalt 21 für die Kühlung der Fassung 3 wesent­lich und deshalb mindestens etwa das Vierfache bevorzugt ist. Bei Glühbirnen mit axial gewölbtem Kopf ist der Querschnitt der Oeffnung 2 (d.h. die vom Rand 9 umschlossene Fläche) um ein Mehrfaches grösser zu wählen als der grösste Querschnittsbereich des Glühbirnenkopfteils, der beim axialen Verschieben des U-Profilteils 7 in den Bereich der Oeffnung 2 gelangt. Die Fassung 3 kann auch unverschiebbar (ortsfest) in der Halterung 6, 7 angeordnet sein, wobei in diesem Fall der Quer­schnitt der Oeffnung 2 mindestens doppelt, vorzugsweise mindestens viermal so gross wie der Querschnitt des im Bereich der Oeffnung be­findlichen Teils der Glühbirne zu wählen ist.

    [0016] Die Fassung 3 ist im Zentrum der nur aus den beiden U-Profilteilen 6, 7 bestehenden Halterung völlig frei durch den Steg 13 im zwischen den beiden Schenkeln 10 gebildeten Luftdurchzugsraum 22 getragen. Der Luftdurchzugsraum 22, in den der breite Ringspalt 21 für den Luft­durchzug mündet, ist oben gänzlich offen und seitlich nur durch die beiden Schenkel 10 begrenzt, an den beiden dazwischenliegenden Seiten also auch gänzlich offen und - da der Abstand der Schenkel 10 grösser als der Durchmesser der Oeffnung 2 ist - gegenüber dem Ringspalt 21 radial nach aussen erweitert.

    [0017] Die frei im Luftdurchzugsraum 22 getragene Glühbirnenfassung 3 wird durch die von der Glühbirne 4 im Reflektorraum 20 erwärmte, durch den breiten Ringspalt 21 aufsteigende Luft umströmt und dadurch gekühlt. (Wenn die Leuchte nicht nach unten sondern nach oben gerichtet ist, erfolgt der Luftdurchzug umgekehrt). Dabei findet ein Austausch der vom Sockel (Fuss) der Halogenbirne bzw. der Fassung 3 stark erhitzten Luft mit der aufsteigenden Luft statt. Es hat sich gezeigt, dass sich der in der Fassung 3 befindliche Fuss der Halogenbirne 4 bei der be­schriebenen Anordnung trotz der Erwärmung durch die durch die Oeffnung zurückgestrahlte Wärmestrahlung vom in der Reflektorschale 1 befindli­chen Kopf der Birne 4 nicht oder jedenfalls nicht wesentlich über 120 °C erwärmt. Die Ventilationswirkung und Kühlung ist natürlich beson­ders wirksam und intensiv, wenn die Leuchte vertikal hängt. Auch in anderen Lagen wird aber eine gute Wirkung erzielt.


    Ansprüche

    1. Leuchte, insbesondere Halogenleuchte, mit einer Glühbirne (4), ei­ner Glühbirnenfassung (3), einer Reflektorschale (1) und einer Halterung (6, 7) für die Reflektorschale (1) und die Glühbirnen­fassung (3), wobei die Glühbirnenfassung (3) von der Halterung (6, 7) in einem Abstand hinter der Reflektorschale (1) gehalten ist und die Reflektorschale (1) eine Oeffnung (2) hat, durch welche die Glühbirne (4) in den Reflektorraum (20) hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Oeffnung (2) ein Mehrfa­ches des Glühbirnenquerschnitts ist, so dass zwischen der Glüh­birne (4) und dem Oeffnungsrand (9) der Reflektorschale (1) ein breiter Ringspalt (21) für einen Luftdurchzug frei ist, und dass die Halterung (6, 7) zur Bildung eines Luftdurchzugsraums (22) nach hinten und/oder seitliche offen und die Glühbirnenfassung (3) durch die Halterung (6, 7) frei im an den Ringspalt (21) an­schliessenden Luftdurchzugsraum (22) gehalten ist, so dass die Glühbirnenfassung (3) vom durch den Ringspalt (21) strömenden Luftstrom umströmt wird.
     
    2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Halterung (6, 7) gebildete Luftdurchzugsraum (22) gegenüber dem Ringspalt (21) nach aussen erweitert und sowohl nach oben als auch an zwei gegenüberliegenden Seiten gänzlich offen ist.
     
    3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Oeffnung (2) der Reflektorschale (1) mindestens annähernd doppelt so gross wie der Durchmesser der Glühbirne (4) ist.
     
    4. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (6, 7) aus einem ersten U-Profilteil (6) und einem zwischen dessen Schenkeln (10) angeordneten Träger (7) für die Glühbirnenfassung (3) besteht, wobei der erste U-Profilteil (6) mit seinem Steg (8) an der Rückseite der Reflektorschale (1) befestigt ist und ein mit der Oeffnung (2) der Reflektorschale (1) fluchtendes Loch aufweist.
     
    5. Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Schenkeln (10) des ersten U-Profilteils (6) je ein parallel zur Achse (11) der Reflektorschale (1) verlaufendes Langloch (12) aus­gebildet und der Träger (7) für die Glühbirnenfassung (3) ver­schiebbar längs den beiden Langlöchern (12) gelagert und in der jeweiligen Lage an den Langlochrändern fixierbar ist.
     
    6. Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger durch einen zweiten U-Profilteil (7) gebildet ist, dessen Schenkel (15) an den Innenseiten der Schenkel (10) des ersten U-Profilteils (6) liegen und mit durch die Langlöcher (12) greifenden Schrauben (17) an den Langlochrändern fixierbar sind.
     
    7. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung nur aus zwei U-Profilteilen (6, 7) besteht, de­ren erster U-Profilteil (6) mit seinem Steg (8) an der Rückseite der Reflektorschale (1) befestigt ist, und deren zweiter U-Profil­teil (7) mit seinen beiden Schenkeln (15) an der Innenseite der Schenkel (10) des ersten U-Profilteils (6) gehaltert ist, wobei der Steg (8) des ersten U-Profilteils (6) ein der Oeffnung (2) der Reflektorschale (1) angepasstes Loch aufweist und der Steg (13) des zweiten U-Profilteils (7) die Glühbirnenfassung (3) trägt.
     
    8. Leuchte nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (15) des zweiten U-Profilteils (7) nach aussen ragende, in die Langlöcher (12) eingreifende Nasen (16) aufweisen.
     
    9. Leuchte nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Oeffnungsrand (9) der aus Metall bestehenden Reflektor­schale (1) um den Rand des im Steg (8) des ersten U-Profilteils (6) vorgesehenen Loches herumgebördelt ist.
     
    10. Leuchte nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (10) des ersten U-Profilteils (6) je zwei einan­der gegenüberliegende Aussparungen (18) zwecks Aufhängung der Hal­terung (6, 7) aufweisen.
     




    Zeichnung







    Recherchenbericht