DE4317252C1 - Gasentladungslampe - Google Patents
GasentladungslampeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe gemäß Ober
begriff des Anspruches 1.
Im Hinblick auf die immer strenger werdenden Schutzbestim
mungen bei Lampen und insbesondere bei Gasentladungslampen,
die für offene Leuchten, d. h. Leuchten ohne Schutzglas vor
der Lampe vorgesehen sind, besteht die Anforderung, daß für
diese Gasentladungslampen während der gesamten Lebensdauer
einer sichere Betriebsweise garantiert werden muß.
Bei derartigen Lampen besteht die geringe Wahrscheinlich
keit, daß das in der Gasentladungslampe vorhandene Gasent
ladungsgefäß während des Betriebes zerplatzen kann. In ei
nem derartigen Fall können Glassplitter den umgebenden Kol
ben der Gasentladungslampe zerschlagen und gegebenenfalls
Personen oder Materialien gefährden.
Es muß daher bei derartigen Gasentladungslampen garantiert
sein, daß der äußere Kolben dieser Lampen nicht zerbricht.
Aber auch bei Lampen mit Schutzglas besteht ein wenn auch
sehr geringes Restrisiko, daß von der Lampe herrührende
Splitter dieses Schutzglas zerschlagen.
Eine eingangs genannte gattungsgemäße Lampe, bei deren Kon
struktion Probleme der vorgenannten Art bereits teilweise
berücksichtigt sind, ist aus der US-PS 4,721,876 bekannt.
Die in dieser Druckschrift beschriebene Gasentladungslampe
weist einen inneren Hüllkolben auf, der als beidseitig
offener, zylindrischer Kolben oder als einseitig offener
domartiger Kolben mit relativ starker Zylinderwandung
ausgelegt ist. Dieser bekannte Hüllkolben ist von einem
Drahtnetz umgeben. Das Gasentladungsgefäß einschließlich
Hüllkolben und Drahtnetz sind in dieser Ausführungsform
nach außen in einem Glaskolben vakuumdicht gekapselt.
Neben der Tatsache, daß diese Lösung für verschiedene Me
talldampflampen ungünstig ist, da das Drahtnetz das elek
trische Potential der Lampe beeinflussen kann und somit zu
einem erhöhten Natrium-Verlust und damit einer verkürzten
Lebensdauer führen kann, ist der Hüllkolben mindestens
einseitig offen. Dies birgt die große Gefahr in sich, daß
bei einem Bersten des Gasentladungsgefäßes Splitter durch
das offene Ende des Hüllkolbens treten können und sogar
den äußeren Kolben zerschlagen können.
Auch ist bei dieser bekannten Lampe keinerlei UV-Schutz
vorgesehen.
Eine mit der vorausgehend genannten Gasentladungslampe ver
gleichbare Lampe ist aus der EP 361 530 A bzw. der
US-PS 4,942,330 bekannt. Diese Lampe weist zur Sicherheit
gegen ein Zerplatzen oder Zerbersten des Gasentladungs
gefäßes ein lichtdurchlässiges Schild, das als beidseitig
offener Zylinder konstruiert ist auf, welches von einem
Netz aus keramischen Fasern umgeben ist. Diese keramischen
Fasern sollen ausreichende Festigkeit besitzen, um im Falle
eines Zerberstens des Gasentladungsgerätes bei einem Bruch
des Schildes Splitter zurückhalten zu können.
Ein gravierender Nachteil zusätzlich zu den beidseitig of
fenen Enden des Schildes ist die Tatsache, daß das kera
mische Netz schwer herstellbar und schwierig um das Schild
plazierbar ist. Zum weiteren reduziert das Schild in Ver
bindung mit dem keramischen Netz den Lichtstrom der Lampe.
Bei einer Gasentladungslampe gemäß der EP 186 899 B1 hat
man als Berstschutz ein zylindrisches Element als Quarz
manschette vorgesehen, für dessen genaue Plazierung um das
Gasentladungsgefäß ein äußerer Halterungsdraht vorgesehen
ist, der jedoch keinerlei Zersplitterungsschutz bietet.
Weitere einseitig geschlossene Quarzkolben um das Gasent
ladungsgefäß sind aus der EP 173 235 B1 oder 165 587 B1
bekannt. Die dort vorgesehenen einseitig offenen Hüll
kolben dienen jedoch primär dem thermischen Regime der
Lampe, da das offene Ende des Hüllkolbens einen Splitter
schutz nach außen nicht bewirken kann und zu dem kein
weiterer Splitterschutz um den Hüllkolben vorhanden ist.
Andere Maßnahmen, mit denen eine erhöhte Sicherheit bei Gas
entladungslampen gewährleistet werden soll, sind zylindri
sche Hüllkolben mit einer Wandstärke von 2 mm und größer,
die jedoch mindestens einseitig und meist beidseitig offen
sind.
Eine weitere Möglichkeit sind zwei ineinander vorgesehene
Schutzrohre aus Quarzglas, die das Gasentladungsgefäß umge
ben, wobei auf dem einen Schutzrohr ein UV-Filter aufge
bracht ist.
Ein weiteres Problem bei Gasentladungslampen ist der gefor
derte Uv-Schutz, der diesen Lampen immanent sein soll, d. h.
die emittierte Strahlung im UVC-, UVB- und UVA-Bereich muß
auf bestimmte, vorgeschriebene Werte mindestens begrenzt
sein.
Die bekannten Gasentladungslampen benutzen UV-Filter, die
durch Sputtern oder Tauchen aufgebracht werden. Diese Auf
bringung des UV-Filters geschieht üblicherweise auf dem in
neren Hüllkolben oder dem äußeren Glaskolben. Allerdings
haben diese Lösungen den Nachteil, daß diese aufgebrachten
Filter ihre Eigenschaften während der Lebensdauer der
Lampen ändern. Zudem hängen die Transmissionseigenschaften
dieser UV-Filter stark vom Lichteinfallswinkel und der Tem
peratur der aufgebrachten Filterschicht ab.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Nachteile liegt der
Erfindung primär die Aufgabe zugrunde, eine
Gasentladungslampe der gattungsgemäßen Art konstruktiv so
zu verbessern, daß konstruktiv einfach ein optimaler
Schutz gegen ein Zerplatzen des Lampenaußengefäßes ohne
Beeinträchtigung der Lebensdauer der Lampe oder deren
Lichtausbeute möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungs
gemäßen Gasentladungslampe durch die Merkmale des kenn
zeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Ein wesentlicher Kerngedanke der Erfindung kann darin
gesehen werden, den das Gasentladungsgefäß umgebenden
Schutzkolben als vollständig geschlossenen Hüllkolben zu
konstruieren, wodurch eine vollkommene Einkapselung des
Gasentladungsgefäßes vorliegt und diesen Hüllkolben zu
dem noch vakuumdicht darum anzuordnen.
Hierdurch wird sichergestellt, daß im Falle des Berstens
des Gasentladungsgefäßes an keiner Stelle Splitter nach
außen treten können, es sei denn, die Splitter durchschla
gen den Hüllkolben.
Um den Hüllkolben selbst hiergegen zu sichern, ist das
Berstschutzgitter so angeordnet, daß es den Hüllkolben
vollständig ummantelt. Sollte daher der Hüllkolben beim
Bersten des Gasentladungsgefäßes zerschlagen werden, so
werden die zersplitternden Glasteile des Hüllkolbens durch
das Berstschutzgitter zurückgehalten.
Diese Konstruktion der Gasentladungslampe ermöglicht
einen optimalen Berstschutz bei kleinstmöglichen Außen
durchmesser bzw. Außenabmesser des Hüllkolbens. Bei einer
zweckmäßigen Auslegung der Gasentladungslampe mit einem
Kontakt- und Schraubsockel besteht daher die Möglichkeit,
diese Gasentladungslampe auch in standardisierte Sicher
heitsfassungen für gegen ein Zerplatzen gesicherte Gas
entladungslampen einzudrehen.
Bei den eingangs genannten Lampen nach dem Stand der Tech
nik würden dies die bauchigen Außenkolben verhindern.
Die vakuumdichte Einkapselung des Gasentladungsgefäßes
durch den Hüllkolben stellt zudem sicher, daß durch das
Berstschutzgitter keine Potentialbeeinflussung des Entla
dungsgefäßes und damit eine Beeinträchtigung der Lebens
dauer der Lampe resultieren kann.
Vorzugsweise ist das Berstschutzgitter aus einem hoch
schmelzenden Material hergestellt. Hierfür eignet sich be
sonders ein Metalldraht mit einem Durchmesser < 0,12 mm
und einem Drahtabstand oder einer Maschenweite von < 2 mm.
Das Berstschutzgitter könnte aber auch als Glasfasernetz
oder aus Teflonfasern oder aus hochschmelzenden nichtlei
tenden Kunststoffasern gebildet sein.
Besonders vorteilhaft ist die Einbeziehung des UV-Filters
direkt in den Hüllkolben im Sinne eines Volumenfilters.
Hierfür ist der Hüllkolben aus einem Quarzglas oder einem
Hartglas hergestellt, das bestimmte Beimischungen bzw.
Dotierungen von Materialien enthält, die vor allen Dingen
UVB und UVC absorbierend sind.
Hierbei kann das Quarzglas so ausgelegt sein, daß die
Wellenlängen des Lichtes im Bereich von oder kleiner 350 nm
weitgehenst absorbiert werden und nur eine Transmission
von < 5% vorhanden ist. Auf diese Weise lassen sich UVB-
und UVC-Strahlen bis etwa 95% absorbieren und UVA-Strahlun
gen bis etwa 30%.
Der weitere Vorteil dieses Volumenfilters kann darin gese
hen werden, daß keinerlei Austrittsbereich für die UV-
Strahlung offenbleibt, da der Hüllkolben das Gasentla
dungsgefäß vollständig umkapselt. Auch die Langzeiteinwir
kung im Vergleich zu auf gebrachten Filterschichten oder der
Einfallswinkel des Lichts kann bei diesem Volumenfilter
außer Acht bleiben.
Das derart ausgelegte Volumenfilter des Hüllkolbens weist
daher eigenständigen Erfindungscharakter auf.
Eine weitere Verbesserung der Gasentladungslampe kann mit
tels eines äußeren Schutzkolbens realisiert werden. Ein
derartiger Schutzkolben umgibt den Hüllkolben, wobei beide
Kolben über einen nichtleitenden Adapter, vorzugsweise aus
Keramik oder Kunststoff, an einem Einschraubsockel befe
stigt sind. Dieser äußere Schutzkolben sichert daher gegen
eventuelles Abrieseln kleinster Glaspartikel, die im Falle
eines Zerberstens des Gasentladungsgefäßes freigesetzt
werden könnten. Hierbei umgibt der Schutzkolben den
Hüllkolben unter Umgebungsdruck, so daß kein Unter- bzw.
Überdruck zwischen diesen beiden Kolben existiert.
Eine Gasentladungslampe der vorgenannten Art kann mit einem
Stecksockel oder Schraubsockel ausgestattet sein. Die
Stromzuführung kann sowohl einseitig wie mehrseitig ange
ordnet sein. Insbesondere können diese konstruktiven gra
vierenden Verbesserungen bei einer Metalldampflampe vorge
sehen werden.
Im Vergleich zum Stand der Technik beschreitet daher die
Erfindung einen vollkommen konträren Weg, indem einer
seits der Hüllkolben das Gasentladungsgefäß vakuumdicht
einkapselt. Zum anderen wird die Auflage der Uv-Filterung
durch das entsprechende Material gelöst, das dann als ge
schlossenes Gefäß im Sinne eines gleichmäßig und gleich
bleibend stark absorbierenden Volumenfilters fungiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier schematischer
Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufrißansicht auf eine erste Ausführungs
form, die einen Hüllkolben mit Berstschutz
gitter aufweist und
Fig. 2 eine Aufrißansicht einer mit Fig. 1 vergleichba
ren Lampe, die jedoch einen äußeren Schutzkol
ben umfaßt.
Die in Fig. 1 gezeigte Gasentladungslampe 10 weist ein in
neres Gasentladungsgefäß 2 auf, das vakuumdicht in einen
Hüllkolben 1 eingeschmolzen ist. Der Hüllkolben 1 weist
im unteren Bereich eine Quetschung 12 auf, durch den die
Stromzuführungen 3 über zwei Außenbereiche in den eigentli
chen Schraubsockel 4 geleitet sind. Der Hüllkolben 1 ist am
oberen Ende etwas schräg zulaufend zusammengeschmolzen (bei
13).
Auf dem Hüllkolben 1 ist ein Berstschutzgitter 5 als Me
tallgitter bzw. Metallnetz aufgebracht. Dieses Berstschutz
gitter reicht von der oberen Spitze 13, wo es z. B. zusam
mengeschrumpft sein kann, bis zur unteren Quetschzone 12,
ohne daß hierbei eine elektrische Beeinflussung der Strom
zuführungen zum zweiseitigen Gasentladungsgefäß auftreten
könnte.
Der Hüllkolben 1 besteht hierbei aus einem UV-absorbieren
den Quarzglas, das als Volumenfilter für die Absorption von
Wellenlängen insbesondere unter 330 nm fungiert.
Das netzartige Berstschutzfilter wird insbesondere engan
liegend auf dem Hüllkolben 1 angebracht, wobei der untere
Bereich auch punktuell oder ganz miteingeschmolzen sein
kann.
Auf diese Weise verhindert das Berstschutzgitter auch im
seltenen Fall der Zerstörung des Gasentladungsgefäßes 2
oder des Hüllkolbens 1 ein Heraus- oder Herunterfallen
größerer Glasteilchen auf Menschen oder entflammbare
Materialien, so daß eine optimale Sicherheit gewährleistet
ist.
In der Ausführungsform nach Fig. 2 weist die Gasentladungs
lampe 20 zusätzlich zu der Lampe 10 der Fig. 1 einen
äußeren Schutzkolben 7 z. B. aus Hartglas auf. Dieser äußere
Schutzkolben 7 und der innere Hüllkolben 1 sind herbei in
einem Keramikadapter 6, der in den Schraubsockel 4 über
geht, montiert. Dieser Schutzkolben 7 ist einseitig ver
schlossen, so daß zwischen Schutzkolben 7 und innerem
Hüllkolben 1 bzw. dem Berstschutzgitter 5 Atmosphärendruck
herrscht.
Dieser Schutzkolben 7 verhindert daher sogar im Fall des
Zerspringens des inneren Hüllkolbens ein Abrieseln klein
ster Teilchen, so daß die Gasentladungslampe 20 noch weit
reichendere Sicherheit bietet.
Unter Berücksichtigung des geforderten Berstschutzes und
der hohen UV-Absorption schafft daher die Erfindung eine
äußerst kostengünstige, langlebige Gasentladungslampe, die
den denkbaren Sicherheitsanforderungen in hervorragender
Weise gerecht wird.
Claims (13)
1. Gasentladungslampe
mit einem Gasentladungsgefäß, das mindestens partiell
von einem lichtdurchlässigen Schutzkolben umgeben ist
und
mit einem um den Schutzkolben vorgesehenen Berst schutzgitter dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkolben (1) als vollständig geschlossener Hüllkolben (1) ausgebildet ist, der das Gasentla dungsgefäß (2) vakuumdicht umgibt, und
daß das Berstschutzgitter (5) auf dem Hüllkolben (1) angeordnet ist und diesen vollständig ummantelt.
mit einem um den Schutzkolben vorgesehenen Berst schutzgitter dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkolben (1) als vollständig geschlossener Hüllkolben (1) ausgebildet ist, der das Gasentla dungsgefäß (2) vakuumdicht umgibt, und
daß das Berstschutzgitter (5) auf dem Hüllkolben (1) angeordnet ist und diesen vollständig ummantelt.
2. Gasentladungslampe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Berstschutzgitter (5) aus hochschmelzendem
Material besteht.
3. Gasentladungslampe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Berstschutzgitter (5) aus Metalldraht mit ei
nem Draht-Durchmesser < 0,12 mm und einem Drahtabstand
von < 2 mm gebildet ist.
4. Gasentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Berstschutzgitter (5) aus Glasfaser, Teflon
faser oder einer hochschmelzenden Kunststoffaser aus
gebildet ist.
5. Gasentladungslampe, insbesondere nach einem der
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hüllkolben (1) aus UV-absorbierendem Quarz
glas oder Hartglas besteht.
6. Gasentladungslampe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Quarzglas oder Hartglas für Wellenlängen von
gleich oder kleiner 350 nm, insbesondere 330 nm, eine
Transmission von < 5% aufweist.
7. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6
mit Schraubsockel,
dadurch gekennzeichnet,
daß der maximale Durchmesser oder die maximale Breite
des Hüllkolben (1) kleiner oder gleich dem Durchmesser
des Schraubsockels (4) ausgelegt ist.
8. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Schutzkolben (7) um den Hüllkolben (5) vor
gesehen ist.
9. Gasentladungslampe nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Adapter (6) insbesondere aus einem Keramik
material vorgesehen ist, in dem der Hüllkolben (1)
und der Schutzkolben (7) angebracht sind.
10. Gasentladungslampe nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Hüllkolben (1) und Schutzkolben (7) Um
gebungsdruck herrscht.
11. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromzuführungen einseitig oder zweiseitig
vorgesehen sind.
12. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lampe eine Metalldampflampe ist.
13. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der maximale Durchmesser oder die maximale Breite
des Hüllkolbens (1) 31 mm beträgt.
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