светильник

Формула изобретения

1. Светильник (1) для размещения в нем по меньшей мере одной вытянутой в длину газоразрядной лампы (5), имеющий закрытый корпус (4), собираемый из стационарно монтируемого по меньшей мере просвечивающего основания (3) с закрепленными на нем электрическими устройствами светильника и из по меньшей мере просвечивающего колпака (2), каковые основание (3) и колпак (2) отлиты под давлением из термопласта одной и той же партии в общей литьевой форме, имеющей в основном симметричное с точки зрения нагнетания в нее термопласта исполнение, и взаимно перекрываются внахлестку вдоль их проходящих по кругу по обе стороны краев, один из которых выполнен в виде вставного элемента (10), а другой выполнен в виде U-образного паза (9) под этот вставной элемент (10), отличающийся тем, что термопласт представляет собой полипропилен, а в самой внутренней части U-образного паза (9) предусмотрено уплотнение (14) из пеноэластомера с гладким поверхностным слоем, в которое вставной элемент (10) вдавливается на заданную глубину, а поверхности внутренней стенки (15) этого U-образного паза, с которой контактирует уплотнение (14), придана структура, улучшающая сцепление уплотнения с поверхностью внутренней стенки U-образного паза.

2. Светильник по п.1 или 2, отличающийся тем, что пеноэластомер представляет собой пенополиуретан.

3. Светильник по п.1, отличающийся тем, что структура, приданная поверхности внутренней стенки U-образного паза, получена путем ее плазменной обработки.

4. Светильник по п.1, отличающийся тем, что поверхность внутренней стенки U-образного паза выполнена с профильной структурой.

5. Светильник по п.4, отличающийся тем, что профильная структура представляет собой по меньшей мере один расположенный внутри U-образного паза упруго отжимаемый ограничивающий собой поднутрение уступ.

6. Светильник по п.5, отличающийся тем, что ограничивающий поднутрение уступ имеет высоту, не препятствующую благодаря упругости стенки U-образного паза извлечению полученного литьем под давлением изделия из литьевой формы.

7. Светильник по п.1, отличающийся тем, что вставной элемент (10) имеет выступ (13), прижатый к уплотнению (14).

8. Светильник по п.7, отличающийся тем, что по меньшей мере по одну сторону указанного выступа (13) между вставным элементом (10) и уплотнением (14) оставлена воздушная полость (16, 17), выполняющая функцию буферной емкости для улавливания и накопления водяных брызг.

9. Светильник по п.1, отличающийся тем, что вставной элемент (10) и U-образный паз (9) снабжены вставленными друг в друга, дополняющими друг друга по форме профильными фиксирующими элементами (11, 12).

10. Светильник по п.9, отличающийся тем, что вставной элемент (10) имеет в поперечном сечении полый профиль, открытый с его тыльной стороны, обращенной навстречу направлению введения вставного элемента в U-образный паз.

11. Светильник по п.1, отличающийся тем, что он является брызгозащищенным настенным или потолочным светильником.

12. Способ изготовления светильника по одному из пп.1-11, колпак и основание которого формуют одновременно в расположенных рядом друг с другом оформляющих полостях литьевой формы с подачей материала общим литьевым плунжером и после затвердевания извлекают из литьевой формы, причем в качестве термопласта используют полипропилен, а поверхность внутренней стенки U-образного паза подвергают плазменной обработке, повышая таким путем сцепляемость с ней с уплотнения из закрытопористого пенополиуретана с гладким поверхностным слоем, и затем в самую внутреннюю часть U-образного паза помещают уплотнительный валик из полиуретана.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к светильнику согласно ограничительной части п.1, а также к способу его изготовления согласно ограничительной части п.12 формулы изобретения, известным из заявки DE 10333980 А1. Светильники подобного типа, которые представляют собой преимущественно изделия массового производства и поэтому подвержены высокой ценовой конкуренции, связанной с технологическими факторами и стоимостью используемого для их изготовления материала, в принципе можно изготавливать из термопласта, прежде всего из полипропилена, литьем под давлением. Однако прозрачные или по меньшей мере просвечивающие пластмассы, которые должны быть рассчитаны на определенную светоотдачу газоразрядных трубок и иных аналогичных ламп вытянутой формы, обладают высоким коэффициентом теплового расширения, с чем при эксплуатации светильника связаны значительные проблемы с сохранением надежного скрепления обеих корпусных деталей светильника по пригнанной посадке и с сохранением прежде всего герметичного их соединения между собой.

Для оптимального согласования между собой материалов верхней и нижней корпусных деталей светильника, включая уравнивание их коэффициентов теплового расширения, согласно уровню техники уже предлагалось одновременно отливать обе корпусные детали под давлением с совместной подачей перерабатываемых в них материалов из их источника одним литьевым плунжером в расположенные рядом друг с другом оформляющие полости литьевой формы. Тем не менее обеспечение герметичного соединения между собой нижней и верхней корпусных деталей светильника, которое должно сохраняться при всех рабочих условиях и при любых возможных температурах, воздействию которых светильник, соответственно его верхняя и нижняя корпусные детали подвергаются при его эксплуатации, требует принятия особых мер. Однако такие меры должны учитывать особенности материала, из которого изготавливаются корпусные детали светильника, в данном случае особенности пригодного к литью под давлением прозрачного или просвечивающего термопласта, и возможности практически полностью автоматизированного крупносерийного производства светильников.

В отношении светильника, указанного в ограничительной части п.1 типа, рассмотренные выше проблемы решаются согласно изобретению благодаря тому, что в U-образном пазу предусмотрено уплотнение из пеноэластомера с гладким поверхностным слоем, а поверхности внутренней стенки этого U-образного паза, с которой контактирует уплотнение, придана структура, улучшающая сцепление уплотнения с поверхностью внутренней стенки U-образного паза. Установка упругого уплотнения удовлетворяющей практическим требованиям формы предполагает надежную его фиксацию прежде всего в брызгозащищенных светильниках. По этой причине простое вкладывание в паз уплотнений без их фиксации в нем представляется сомнительным из-за возможности их смещения или даже выпадения уже при перевозке светильника, но в любом случае при замене лампы либо при проведении работ по иному обслуживанию светильника. Однако термопласты с достаточной светопроницаемостью или прозрачностью, которые преимущественно используются для изготовления из них корпусных деталей светильников, обладают из-за своей гладкой поверхности сравнительно плохой сцепляемостью с ними удерживаемых за счет фрикционного замыкания или приклеиваемых уплотнений. Сказанное в особой мере относится к полипропилену, который среди всех прозрачных пластмасс является одним из наиболее дешевых и хорошо поддающихся переработке литьем под давлением материалом, который, однако, из-за своего высокого коэффициента теплового расширения, а также из-за высокой гладкости своей поверхности, к которой поэтому не прилипают уплотнения, создает значительные проблемы с креплением к нему уплотнений. Согласно изобретению подобные проблемы удается решить благодаря тому, что поверхности внутренней стенки U-образного паза по меньшей мере на том ее участке, на котором с ней контактирует уплотнение, придают улучшающую сцепляемость с ней уплотнения структуру, делающую эту поверхность внутренней стенки U-образного паза пригодной для помещения на нее уплотнения. Такую структуру внутренней поверхности U-образного паза можно придавать, например, путем ее плазменной обработки по всей площади или по меньшей мере на участках контакта с ней уплотнения на следующей за литьем под давлением и извлечением из литьевой формы стадии. В остальном же структурировать внутреннюю поверхность U-образного паза предпочтительно еще в процессе литья под давлением, при котором внутренней поверхности U-образного паза придается профильная структура, обеспечивающая возможность анкерного закрепления уплотнения, прежде всего отформованного непосредственно в пазу уплотнения.

Для возможности использования литьевых форм с простой конфигурацией оформляющих полостей и для обеспечения беспроблемного извлечения из них отливок внутреннюю поверхность U-образного паза можно выполнять с ориентированными поперечно направлению выталкивания отливок из литьевой формы профильными структурами, которые в любом случае образуют поверхности, обеспечивающие более надежное зацепление за них уплотнения и повышающие силу трения о них уплотнения. Ориентированные поперечно направлению выталкивания отливок из литьевой формы профильные структуры, ограничивающие собой поднутрения, которые затрудняют выталкивание отливок из литьевой формы, предпочтительно поэтому выполнять высотой, которая остается в пределах упругой деформируемости стенок паза, чтобы отливку можно было извлекать из литьевой формы путем простого выталкивания из нее.

Указанная выше задача согласно изобретению решается также с помощью способа, заявленного в п.12 формулы изобретения.

Для обеспечиваемого подобным уплотнением уплотняющего действия с учетом теплового расширения материала корпусных деталей светильника и с учетом возможного попадания на светильник водяных брызг важное значение для взаимодействия вставного элемента и уплотнения имеет также их геометрия в поперечном сечении, т.е. их профиль. Наиболее предпочтительно при этом выполнять вставной элемент с (одиночным) выступом, прижимаемым к уплотнению. Такой одиночный узкий выступ в отличие от прижимных поверхностей большой площади или нескольких расположенных рядом друг с другом прижимных ребер точно в заданном месте деформирует уплотнение, которое в результате не расплющивается, а вдавливается лишь на своем узко ограниченном участке. Помимо этого подобный выступ позволяет также по меньшей мере по одну его сторону оставить свободной воздушную полость, которая способна на протяжении по меньшей мере достаточного периода времени улавливать и накапливать воду при попадании ее брызг на участок стыка между верхней и нижней корпусными деталями светильника.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - вид светильника в поперечном разрезе,

на фиг.2 - вид увеличенного фрагмента изображенного на фиг.1 светильника в поперечном разрезе, и

на фиг.3 - аналогичный приведенному на фиг.2 вид увеличенного фрагмента светильника, выполненного по другому варианту.

Показанный на фиг.1 в поперечном разрезе светильник 1 имеет состоящий из колпака (плафона) 2 и основания 3 и обозначенный общей позицией 4 корпус, внутрь которого помещается газоразрядная лампа 5 и который почти по всей своей длине имеет призматически вытянутую форму, а на концах имеет колпакообразную форму. На основании 3 наряду с газоразрядной лампой 5 фиксируются также иные (в том числе электрические) принадлежности светильника, включая пускорегулирующий аппарат 6 и соответствующий экранирующий элемент 7 из листового металла, который расположен в зоне пускорегулирующего аппарата и служит для уменьшения воздействия теплового излучения от пускорегулирующего аппарата на боковые стенки основания 3. Для стационарной установки светильника его основание 3 можно крепить к стене или потолку, тогда как его колпак 2, на котором обычно не фиксируются никакие принадлежности светильника, выполнен съемным.

Колпак 2 и основание 3 светильника разъемно соединяются между собой круговым защелкивающимся соединением 8, в котором с одной стороны предусмотрен U-образный паз 9, а с другой стороны предусмотрен утапливаемый в него вставной элемент 10. В данном случае вставной элемент 10 образует край колпака 2, а паз 9 - край основания 3, однако в принципе вставной элемент можно выполнить на основании, а паз - на колпаке.

Вставной элемент 10 с натягом вставлен в паз 9, при этом сформованные на основании и колпаке фиксирующие элементы, к которым относятся фиксирующая канавка 11 на боковой стенке паза 9 и фиксирующее ребро 12 на вставном элементе 10 и которые профилированы поперечно направлению введения вставного элемента в паз, обеспечивают неподвижную посадку вставного элемента в пазу. Упругость вставного элемента 10 в его поперечном сечении обеспечивается дополнительно за счет его выполнения в виде полого профиля, открытого с его тыльной стороны, обращенной навстречу направлению введения вставного элемента в паз.

Из увеличенных изображений защелкивающегося соединения 8 следует, в частности, что вставной элемент 10 имеет обращенный вперед в направлении его введения в паз выступ 13, который выполнен круговым за одно целое со всем защелкивающимся профилем. Этот выступ 13 на заданную глубину вдавлен в уплотнение 14, которое расположено в самой нижней (внутренней) части U-образного паза 9.

Для возможности сохранения точной и неподвижной посадки уплотнения 14 и при транспортировке светильника, его длительном хранении и проведении работ по его обслуживанию полученную при литье под давлением поверхность внутренней стенки 15 U-образного паза 9 до помещения на нее уплотнения 14 подвергают предварительной обработке с целью придания ей определенной структуры, которую можно получить только путем плазменной обработки, прежде всего обработки низкотемпературной плазмой или обработки холодной плазмой. Лишь благодаря обработке плазмой, получаемой, например, путем ионизации воздуха или иного плазмообразующего газа в коронном или высокочастотном разряде, обеспечивается возможность прочного сцепления эластомера, такого, например, как полиуретан, который, соответственно изделие из которого, имеет снаружи сплошной, но в то же время гладкий и поэтому обладающий плохой сцепляемостью поверхностный слой, с поверхностями прозрачных термопластов, прежде всего прозрачных полипропиленов.

Подобная предварительная обработка поверхности внутренней стенки U-образного паза имеет исключительно важное значение для обеспечения и сохранения заданной неподвижной посадки уплотнения в этом пазу. При изготовлении прозрачного или просвечивающего корпуса светильника прежде всего из полипропилена такая плазменная обработка, с одной стороны, является необходимым условием для неподвижной фиксации уплотнения в пазу. С другой стороны, наличие такого уплотнения 14 является крайне важным для обеспечения и сохранения герметичности в месте сопряжения колпака 2 светильника с его основанием 3.

Однако эффективность уплотнения 14 зависит и от геометрии вставного элемента 10, выступ 13 которого вдавливается в уплотнение 14. Одиночный выступ при заданных усилиях его прижатия к уплотнению и при заданной глубине его одностороннего вдавливания в уплотнение вызывает оптимальную деформацию уплотнения 14, которое в своем деформированном состоянии определяет в своем поперечном сечении узко ограниченный уплотнительный участок, который при задаваемом максимальном прижимном усилии обеспечивает требуемое замыкание в соединении колпака светильника с его основанием.

По обе стороны от выступа 13 (или по меньшей мере по одну его сторону при его смещенном вбок расположении) остаются воздушные полости 16, 17, которые прежде всего при единичных попаданиях на светильник брызг воды выполняют функцию ее улавливателей и сборников, которые улавливают проникающую в светильник воду и задерживают возможно бьющую сильной струей воду.

Все сказанное выше позволяет констатировать, что изготовление светильника из прозрачного, перерабатываемого литьевым прессованием материала, такого, например, как полипропилен, в практичном и при определенных условиях брызгозащищенном исполнении возможно при реализации главным образом на уплотнительном участке мер, которые из-за значительного теплового расширения указанного материала и из-за наличия изначально неблагоприятных для установки уплотнений гладких поверхностей предполагают особую их предварительную подготовку.

Однако при изготовлении корпуса 4 светильника прежде всего из полипропилена литьем под давлением необходимо учитывать, что колпак 2 и основание 3 каждого светильника следует изготавливать путем их спаренного формования рядом друг с другом за один совместный цикл их литья под давлением. После извлечения из литьевой формы внутреннюю поверхность 15 U-образного паза 9 можно для последующего размещения на ней уплотнительного валика из закрытопористого полиуретана подвергать обработке плазмой, перемещая ее струю по кругу вдоль обрабатываемого U-образного паза.

На фиг.3 в поперечном разрезе, аналогичном приведенному на фиг.2, показан увеличенный фрагмент светильника, выполненного по другому варианту, который во многих аспектах совпадает с показанным на фиг.1 и 2 вариантом и в котором в соответствии с этим для обозначения тех же элементов светильника используются те же позиции. В этом варианте защелкивающееся соединение 8 также имеет паз 9 и вставной элемент 10, который и в данном случае снабжен выступом 13, который с обеспечением уплотняющего действия вдавлен в находящееся в пазу 9 уплотнение 14. Светильник в показанном на фиг.3 варианте его выполнения отличается от описанного выше лишь наличием двух ограничивающих поднутрения уступов 18, 19, образованных соответствующими, обращенными вниз в плоскости чертежа боковыми сторонами ребер 20, 21, которые имеют в поперечном сечении треугольный профиль и которые главным образом для наглядности показаны сравнительно большими. Ограничивающие поднутрения уступы обращены вниз ко дну U-образного паза 9 и с геометрическим замыканием фиксируют в нем пенополиуретановое уплотнение 14, которое тем самым, имея открытопористую, мягкую податливую внутреннюю структуру и сплошной гладкий поверхностный слой, надежно удерживается в заданном положении в пазу 9 при транспортировке и монтаже светильника, но прежде всего при последующих работах по его обслуживанию, связанных, например, с заменой лампы или ее стартеров. Таким путем предотвращаются не только самопроизвольное выпадение уплотнения 14, но и его смещение в пазу 9, которое легко может привести к повреждению сплошного поверхностного слоя уплотнения и тем самым к утрате им своего уплотняющего действия.

Указанные выше ограничивающие поднутрения уступы 18, 19 и соответствующие ребра проходят в направлении профиля защелкивающегося соединения 8, взаимно сопрягаемые элементы которого выполнены круговыми, проходящими по всей протяженности краев корпусных деталей 2, 3 светильника. Уплотнение, равно как и фиксирующие его ограничивающие поднутрения уступы 18, 19, также проходят по кругу по всей протяженности краев корпусных деталей светильника. Обычно ограничивающие поднутрения уступы целесообразно, но и достаточно выполнять небольшой высоты, чтобы вместо, например, формы с составной матрицей для изготовления имеющей паз 9 корпусной детали светильника, т.е. в данном случае его основания 3, можно было использовать литьевую форму с неразъемной матрицей, из которой такую корпусную деталь светильника можно быстро и легко выталкивать благодаря способности стенок паза 9 к упругой деформации.

Очевидно, что в пазу можно предусматривать по несколько ограничивающих поднутрения уступов и ребер рассмотренного выше типа. Однако вполне достаточным может оказаться и наличие единственного ребра для односторонней фиксации уплотнения.

Для повышения надежности фиксации уплотнения 14 в пазу 9 поверхности его стенок в принципе можно выполнять и с иначе ориентированными профильными структурами, например с профильными структурами, которые ориентированы в соответствии с направлением извлечения соответствующей корпусной детали из литьевой формы и с направлением введения вставного элемента в паз, но которые в этом случае позволяют повысить надежность фиксации уплотнения в пазу лишь за счет фрикционного замыкания, но не за счет геометрического замыкания, обеспечиваемого ограничивающими поднутрения уступами 18, 19.