CN102341886A - 带有密封件的电灯和制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电灯，其带有灯泡，电源线密封在所述灯泡内。为了避免玻璃裂纹，玻璃沿着部分电源线设有预防结构。

Description

带有密封件的电灯和制造方法

技术领域

本发明基于一种根据权利要求1的前序部分所述的电灯。这种类型的灯特别是带有玻璃容器的高压放电灯或者也可以是卤素白炽灯。所述灯尤其可以应用于普通照明，汽车照明或者光学照相照明。另一出发点是用于这种类型的灯的制造方法。

背景技术

DE 20 2007 009 118U和DE-A 10 2005 013 759公开了一种电灯，其中可以通过如下方式避免在玻璃中形成损害性裂纹，即通过在引线中增加一种结构，所述结构可以用作用于玻璃中的消除应力裂纹的基础。因此间接地在玻璃中形成微裂纹，所述微裂纹避免了可以导致不密封性的大的裂纹。

在EP-A 1065698中公开了相似技术的原理。这里全部的薄膜区域也特别地准备用于改善气密性。

发明内容

本发明的目的是，提供一种电灯，其中以简单的方式有效地避免在玻璃内的裂纹。另一目的是，提供一种用于这种类型的灯的制造方法。

第一目的通过权利要求1中所述的特征来实现。第二目的通过权利要求8中所述的特征来实现。

尤其有利的实施方式可在从属的权利要求中获得。

在内部嵌入玻璃内的所有构件中出现的基本问题如下得以解决：

由于不同的热膨胀系数，在温度波动时能够在玻璃内产生可以导致玻璃损坏的裂纹。

在此，在多数情况下涉及在石英玻璃中的金属嵌入，经常是难熔金属嵌入。在嵌入玻璃中时，玻璃被熔化，以便使构件成型并且再次冷却。在凝固点(Tg)之下，玻璃在冷却时不能再遵从与玻璃相连的更强烈地收缩的金属。金属因此在玻璃内导致应力，其中通过在玻璃中的裂缝和裂纹消除拉应力。

通过尝试产生大量的、分散的且因此不大的裂缝，可以避免(A)所产生的消除应力裂纹或者将其限制在其损坏可能性内(B)，这可以降低潜在的整体损伤。因此不再具有导致产品破坏的裂缝尺寸或者裂缝形状。

属于(A)的例子是在金属和玻璃之间的分离剂，在W-电极管脚上的已知的Mo-小管或者一种陶瓷套管，参见US 5107177。

属于(B)的例子是围绕着芯销的钨线圈，以便控制裂纹形成，参见DE-A 10 2004 057 906。

借助适当聚焦的激光(比如：钇铝石榴石晶体)可以在低于Tg的温度下在玻璃中产生微裂纹的结构。已知这样的微裂纹结构例如是在玻璃块中的3D图像，其一般作为礼品。在嵌入玻璃中的构件表面附近的这样的带有微裂纹的分布导致非常平均地消除玻璃中的拉应力。如果微裂纹的密度特别高，那么构件可以部分地或者甚至全部地与周围的玻璃料分离。在此也可能的是，将激光的焦点直接定位于已嵌入构件的表面上。在此，微裂缝结构的选择在个别情况下完全依据所嵌入的构件的几何形状并且遵循该几何形状。

通过根据本发明的方法，不需要额外的构件来避免在有嵌入的玻璃中的肉眼可见的裂缝。因此不仅省去了它们的费用，而且也使加工变得容易，消除了潜在的瑕疵源，并且此外构件几何形状与玻璃是可分离的，所述构件几何形状由于它的造型不能够借助分开的附加构件实现。

灯容器通常由石英玻璃或者维克玻璃或者带有相对较高的二氧化硅含量的玻璃或者树脂玻璃组成，如本已在现有技术中已知。灯容器的密封部构成为熔融部或者箍缩部，在这里没有给出确切的密封方式。相反重要的是，供电系统包括一个管脚或者电极支柱，所述管脚或电极支柱从密封部开始伸入灯泡的内部。这对于密封性尤其重要。出于这个原因，预防在玻璃内的裂纹的结构应用于这个普遍而言内部的引线区域中。在此，预防结构筒状地包围内部的引线。但是，预防结构主要在玻璃本身内产生。预防结构优选作为在玻璃中的干扰中心通过激光轰击产生。这个结构由通过激光束的聚焦产生的各个点状的干扰中心组成。在此，干扰中心优选设置在位于引线附近的间歇结构内。在此，干扰中心和内部引线的距离最大为500μm。这个结构的长度应至少等于1mm。但是优选的是，这个结构还包围内部引线的轴向长度的主要部分，尤其是包围该长度的至少50％。

优选的是，这个结构是筒状的干扰中心排列，所述干扰中心有规律地以行和列环绕内部的引线径向地和轴向地设置。在此，尤其是各个干扰中心之间的距离在径向或者轴向方向上大致相等。干扰中心的式样还可以螺旋形地围绕内部的引线盘绕。干扰中心的延展优选最大大约为0.1mm。干扰中心之间的最大距离尤其应该在大约200到600μm之间，优选不应超过0.35mm。

在形成预防结构时，原则上可能的是，在形成密封部期间或者之后施加干扰中心。然而明显有利的是，刚好在冷却阶段内形成密封部的情况下且温度低于Tg的情况下材料的不同的收缩还没有在玻璃中构成超过局部的材料强度的应力时，形成干扰中心。但是，这个温度优选应该仍在100℃之上。实际应用中证明尤其在大约200到600℃之间的范围内对于冷却的玻璃是可行的。

通过聚焦的激光，例如钇铝石榴石晶体激光的脉冲作用进行制造，对所述激光的波长，玻璃表现出较小的吸收性。与此相反，例如二氧化碳激光是不合适的。

附图说明

接下来借助于多个实施例进一步阐明发明。附图示出：

图1示出用于高压放电灯的放电容器；

图2示出新型的预防结构的细节；

图3示出新型的预防结构的另一实施例；

图4示出作为现有技术中的不带有预防结构的箍缩区域的细节图；

图5示出作为现有技术的带有作为预防结构的线圈的箍缩区域的细节图；

图6示出新型的预防结构的俯视图(6a)和侧视图(6b)的细节图；

图7示出新型的预防结构的另一实施例的细节图；

图8示出新型的预防结构的另一实施例的细节图。

具体实施方式

图1示意地示出用于金属卤化物灯1的由石英玻璃制成的放电容器2，在所述放电容器中引入两个电极3。放电容器具有一个中央部分5和两个端部4。两个密封部6位于端部处，所述密封部构成为熔融部或箍缩部。优选的是，放电容器和密封部由一种如石英玻璃的材料一体地制成。

放电容器2可以由外泡壳包围，在所述外泡壳上置有灯头，如本身已知。供电系统由在泡壳的内部的发光机构，在这里是两个电极，向外提供电连接。

供电系统由内部的引线8、实现真正的密封性的钼薄膜9以及外部的引线10组成。

在这里，本发明重要的是用圆圈强调的区域。内部引线8在这里被视为馈电线。

图2示出具有内部的引线8的细节。在此，紧邻内部的引线8通过激光轰击有规律地形成干扰中心13，微裂缝15出自于所述干扰中心。其与内部引线的轴向距离为大约200μm。希望的距离与灯的种类有关，并且最大为覆盖的玻璃厚度的大约30％。干扰中心尤其应该尽可能近地置于内部的引线8上。

根据图3的构造是优选的，在那里，干扰中心的彼此间的距离以及与引线8的距离尽可能地小，以至于它们套管状地围绕内部的引线的轴向长度的一部分。因此可以产生有规律的干扰中心排列。但是，也还可以根据图6产生围绕内部的引线的各个轴向线18或者各个径向圆环或部分圆环19。

此外还可以产生螺旋盘绕的结构20，如在绳子上的珍珠一样，更确切的说产生一个或者多个根据该结构的所选择的“斜率”盘绕状地围绕引线的结构，参见图7。

根据图6，这个预防结构21也可以应用于如下位置的区域中，在那里内部的引线和薄膜9焊接。所述预防结构更确切地说半壳状地施加在内部的引线的端部上方。此外，这里还描述了沿着内部的引线的各个轴向线18。

所导致的裂纹结构完全可以与金属具有一定的距离，但各个微裂纹应该还类似于芯销线圈地具有引导由于玻璃应力而产生的裂纹的作用，所述微裂纹此后不会在大的空间范围上形成破坏性作用。

与此相反，图3的实施形式通过微裂纹和干扰中心的紧密的结构完全保护了在一定的区域内的内部的引线9的金属。

完全可能的是，将激光器调整成，使得其不使内部的引线结构化。但是从技术的角度出发，直接聚焦在所嵌入的电源线的表面上是较简单的，因为即便在轻微的误差聚焦时，激光束也在此处以微等离子的形式/在希望的位置上局部过热的形式，紧密地在馈电线的表面上形成作为玻璃内的干扰中心的微裂纹。在此，金属几乎没有变化。

在此，例如在嵌入石英玻璃内之后清晰地聚焦的钇铝石榴石晶激光可以直接产生这种类型的结构，只要石英玻璃凝固并且能够在随机的裂纹产生之前。由此导致如下要求，即玻璃的加工温度T低于Tg，特别当Tg以开尔文温度测量时，低于Tg至少5％。优选的下限是Tg的30％。原则上虽然借助激光处理可以等到玻璃完全冷却，但也不能排除以及已经随机形成微裂纹，这将减低这里所介绍的处理的有效性。

借助微裂纹的足够紧密的结构，电源线，即通常为内部的引线或者电极管脚，能够以精确地限定的形状与周围的石英脱开，在继续冷却时不再在石英中产生导致产品危险的应力。因此，这种措施的应用应该直接在冷却阶段期间或者在冷却之后不久进行。

所产生的结构在裂纹结构和微裂纹的形状中显示出规律性。这种裂纹与随机产生的裂纹是可以区分辨别出来的。单独的微裂纹特别小并且更加径向地发自于一个点(理解为激光的焦点或者干扰中心)。与此相反，消除的应力裂缝29是独立的大裂纹。

与此前不同地，图4示出不带有任何预防结构的未受控制的消除应力裂纹30。

图5示出消除应力裂纹31，如本身已知，消除应力裂纹当线圈32作为预防结构使用时构成。

应在此阐明，作为发光机构不仅要考虑线圈而且还要考虑在两个电极中的玻璃。

图8示出在批量生产时有针对性地产生的微裂纹的细节图像。其让人想起三维的，不规则切割的圣诞星。

微裂缝彼此之间的距离不必是均匀的，该距离尤其可以在公差范围内波动。

特别适合的是，微裂缝与馈电线的间隔最大为覆盖的玻璃厚度的30％或者可替代地最大为100μm。此外优选适合的是，视为在玻璃中的干扰中心的微裂纹的直径最大为覆盖的玻璃厚度的25％或者可替代地最大为200μm。

以编号的形式列出本发明的重要的特征：

1.一种带有由玻璃制成的泡壳的电灯，其所述泡壳围绕成一个容积，其中发光机构体延伸到这个所述容积中，并且其中特别是含有金属卤化物的填充物，特别地包含金属卤化物，设置于所述体容积内，其中所述发光机构体至少通过借助于一条电源馈电线固定在泡壳壁上固定并且在该处那里密封，其特征在于，至少在所述壁内的所述电源馈电线的轴向长度的至少一部分由预防结构包围，所述这个预防结构单独置位于玻璃本身内。

2.根据权利要求1所述的电灯，其特征在于，所述预防结构是在玻璃中恰当有针对性地引入的微裂纹。

3.根据权利要求2所述的电灯，其特征在于，所述微裂纹轴向有规律地的隔开地接连设置连续分隔的布置。

4.根据权利要求2所述的电灯，其特征在于，所述微裂纹径向有规律地的隔开地围绕着电源所述馈电线设置分隔的布置。

5.根据权利要求2所述的电灯，其特征在于，所述微裂纹套筒状地有规律的地隔开地在沿径向和轴向方向围绕着电源所述馈电线设置分隔的布置。

6.根据权利要求2所述的电灯，其特征在于，所述微裂纹与所述电源馈电线的间隔微裂纹最大为多以覆盖的玻璃厚度的30％分隔开来或者可替代地最大为100μm。

7.根据权利要求2所述的电灯，其特征在于，视为作为干扰中心在玻璃中的干扰中心的将要穿成一起的微裂纹的直径最大为等于覆盖的玻璃厚度的25％或者可替代地最大为200μm。

8.一种用于在根据权利要求1所述的电灯中，用于生产制造形成预防结构的方法，其特征在于，在所述泡壳的加热和封闭后，等待包含有馈电线的密封区域的冷却等到低于玻璃的Tg的温度下降到小于Tg为止，其中密封区域内包括电源线，并且接下来通过将适当聚焦的激光指向周围区域内，馈电线的至少一部分的周围区域至少一部分电源线带设置有预防结构，在其中适当聚焦的激光对准在这个周围区域内。

Claims (8)

1.一种带有由玻璃制成的泡壳的电灯，所述泡壳围绕成一个容积，其中发光机构延伸到所述容积中，并且其中特别是含有金属卤化物的填充物设置于所述容积内，其中所述发光机构至少借助于馈电线固定在泡壳壁上并且在那里密封，其特征在于，在所述壁内的所述馈电线的轴向长度的至少一部分由预防结构包围，所述预防结构位于玻璃本身内。

2.根据权利要求1所述的电灯，其特征在于，所述预防结构是在玻璃中有针对性地引入的微裂纹。

3.根据权利要求2所述的电灯，其特征在于，所述微裂纹轴向有规律地隔开地接连设置。

4.根据权利要求2所述的电灯，其特征在于，所述微裂纹径向有规律地隔开地围绕所述馈电线设置。

5.根据权利要求2所述的电灯，其特征在于，所述微裂纹套筒状地有规律地隔开地沿径向和轴向方向围绕着所述馈电线设置。

6.根据权利要求2所述的电灯，其特征在于，所述微裂纹与所述馈电线的间隔最大为覆盖的玻璃厚度的30％或者可替代地最大为100μm。

7.根据权利要求2所述的电灯，其特征在于，视为在玻璃中的干扰中心的微裂纹的直径最大为覆盖的玻璃厚度的25％或者可替代地最大为200μm。

8.一种用于在根据权利要求1所述的电灯中形成预防结构的方法，其特征在于，在所述泡壳加热和封闭后，等待包含有馈电线的密封区域冷却到低于玻璃的Tg的温度，并且接下来通过将适当聚焦的激光指向周围区域内，馈电线的至少一部分的周围区域设置有预防结构。

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