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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung geht aus von einer kittlos gesockelten Lampe, insbesondere
Hochdruckentladungslampe oder Glühlampe,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei insbesondere um Metallhalogenidlampen,
Natriumhochdrucklampen oder Halogenglühlampen mit einseitiger Quetschung
und keramischem Sockelteil, aber auch um konventionelle Glühlampen.
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Aus
der EP-A 1 009 013 und dem darin zitierten Stand der Technik ist
eine Lampe bekannt, bei der der Sockel aus üblichem keramischen Material besteht.
Ein derartiger Sockel muss entweder mittels Kitt oder mittels eines
separaten, die Verbindung bewerkstelligenden Elements wie beispielsweise
einer Metallfeder mit dem Kolben verbunden werden. Hinzu kommt aufgrund
der schlechten Verarbeitbarkeit der üblichen Keramikmaterialien
eine aufwendige Befestigung und Einbringung elektrischer Teile des Sockels.
Insbesondere ist die Befestigung der Kontaktelemente und der evtl.
Einbau einer Sicherung nur sehr umständlich zu realisieren. Außerdem ist
im Falle der Verwendung von Sockelkitt der zeitliche Aufwand wegen
des erforderlichen Ausheizens sehr hoch.
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Aus
der DE-C1 43 17 252 ist bereits eine Kittlos gesockelte Lampe bekannt,
die aus drei Kolben aufgebaut ist. Sie besitzt einen keramischen
Adapter, der an einem Schraubsockel montiert ist. Zwischen dem Hüllkolben
und dem Außenkolben
herrscht Atmosphärendruck.
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Darstellung
der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lampe gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bereitzustellen, die einfach und schnell herzustellen
ist und trotzdem hohen Belastungen standhält. Eine weitere Aufgabe ist
es, eine einseitig gesockelte Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bereitzustellen, die einfach zu montieren und gut automatisierbar
herzustellen ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Die
Erfindung ermöglicht
die einfache Fixierung des Innengefäßes einer einseitig gehalterten Lampe
mittels einer Haltevorrichtung, die als Adapter ausgebildet ist,
dessen Haltefunktion ohne Sockelkitt realisiert wird. Damit ist
die Lampe besonders geeignet zur einfachen mechanischen und automatengerechten
Fertigung auf Fertigungslinien ohne heiße Prozesse wie beispielsweise
Einschmelzen, Schweißen
oder Löten.
Zudem werden lange Prozesszeiten beispielsweise für Trocknen,
Ausheizen oder Pumpen, vermieden. Das Innengefäß wird kittlos mittels eines
Adapters aus Keramik, insbesondere aus Polymerkeramik, fixiert.
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Das
Innengefäß sitzt
mit einem Endabschnitt, meist einer Quetschung oder auch Einschmelzung,
im Adapter, wo es beispielsweise durch Formschluss gehalten wird.
Das Innengefäß kann dabei
aber durchaus einen zweiten Endabschnitt im Sinne einer axial angeordneten
Soffitte besitzen, wie sie häufig
in Kfz-Scheinwerfern verwendet werden. Die Lampe ist häufig eine
Entladungslampe oder eine Halogenglühlampe.
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Grundsätzlich weist
die erfindungsgemäße Lampe
ein Hüllteil,
insbesondere einen Überkolben auf.
Dieser Kolben ist häufig
aus Quarzglas oder Hartglas gefertigt. Der Begriff Hüllteil ist
hier ausdrücklich
auch breiter zu verstehen, beispielsweise im Sinne einer Reflektorkalotte
einer Reflektorlampe. Häufig
ist das Innengefäß, hier
oft auch Basislampe genannt, der einzige Kolben einer Entladungslampe oder
Glühlampe,
der evtl. aber auch mit zusätzlichem Außenkolben
versehen ist. Das Hüllteil
besitzt in aller Regel ein oder zwei Enden. Dabei kommt es auf diese
Funktion im erfindungsgemäßem Zusammenhang nicht
an. Von Interesse ist nur, dass ein Ende als Ankerteil für die Befestigung
des Sockels dient. Außerdem
sind an diesem Ende ein oder zwei Stromzuführungen durch das Hüllteil hindurch
nach außen
geführt.
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Erfindungsgemäß ist der
Adapter aus hochtemperaturbeständigem
Material, insbesondere au Kunststoff oder aus Keramik, insbesondere
Polymer-Keramik, gefertigt. Der Begriff Polymer-Keramik meint eine
Keramik aus Material, das auch als Polymer-Keramik-Verbundstoff
oder Polymer-Matrix-Verbundwerkstoff oder Polymer-Keramik-Komposit
bezeichnet wird.
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Im
allgemeinen sind am Adapter die Stromzuführungen nach unten herausgeführt. Der
Adapter umfasst, als "U" geformt, mit zwei
Schenkeln einen zentralen Teil im Bereich der Breitseiten der Quetschung
und weist außerdem
ein die Schenkelteile verbindendes Basisteil auf.
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Prinzipiell
kann der Adapter als Bauteil vorab fertiggestellt sein. Besonders
bevorzugt wird das Innengefäß einschließlich der
daraus hervorstehenden Stromzuführungen
vorgefertigt und dann erst das Adaptermaterial als Spritzgussmasse
an die Stromzuführungen
angebracht, wobei die Masse um die Stromzuführungen herumgespritzt ist.
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Das
Material des Adapters ist bevorzugt eine Polymer-Keramik, insbesondere
ein Kompositwerkstoff. Dabei kann der Kompositwerkstoff anorganisch,
organisch oder eine Mischung aus organischen und anorganischen Komponenten
sein.
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Derartige
Stoffe sind an sich beispielsweise aus der Literatur wie dem Lehrbuch
Werkstoffe, Springerverlag, ISBN 3540573259, bekannt. Bekannte Werkstoffe
sind beispielsweise Carbid- und Nitridwerkstoffe aus anorganischen
Polymeren. Die thermische Stabilität von Siliciumcarbonitrid-Keramiken
ist sehr hoch.
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Die
Herstellung der Lampe erfolgt im Prinzip mit folgenden Verfahrensschritten:
- a) Herstellen einer Basislampe wie an sich
bekannt und Bereitstellen eines mehrteiligen Sockelsteins, beispielsweise
aus zwei oder vier ähnlichen
Teilen, und eines Hüllteils
mit mindestens einer Öffnung
an einem Halsteil, die mit einem vorbehandeltem Randbereich ausgestattet
ist; die Vorbehandlung betrifft den Rand, der so gestaltet wird,
dass er eine nach außen
vorspringende Halterung erhält;
die Verformung wird so gestaltet, dass der Außendurchmesser größer als
der des Halsbereich des Hüllteils
wird;
- b) Anbringen eines Adapters mit Indizierung an einem Ende der
Basislampe; die Basislampe kann einendig oder zweiendig sein; in
jedem Fall wird der Adapter an dem zum Sockel zeigenden Ende angebracht,
indem die beiden Schenkel des Adapters, die an ihren Enden durch
ein Basisteil verbunden sind, das Ende des Innengefäßes umfassen;
das Ende kann dadurch bereits fest fixiert sein, insbesondere gilt
dies für
das Umspritzen, oder nur lose geklemmt zwischen den Schenkeln stecken;
- c) Fixieren des Hüllteils
und der Baueinheit aus Adapter und Basislampe zueinander und Anbringen
und Zusammenfügen
der Teile des Sockelsteins; dies kann mit oder ohne Federwirkung
geschehen; bei einer Federwirkung können insbesondere Zungen an
der Innenwand der Kragenteile des Sockelsteins auf die Schenkel
des Adapters drücken,
wodurch u.U erst die Fixierung des Endes der Basislampe in dem Adapter
bewirkt wird; selbstverständlich
kann die Zunge umgekehrt auch außen an dem Schenkelteil des
Adapters angeordnet sein im Sinne einer Umkehrung der relativen
Wirkungskräfte;
- d) Verbinden der Teile des Sockelsteins, insbesondere durch
Ultraschallschweißung
oder auch Hochfrequenzschweißung
oder auch durch Formschluss, wie jeweils prinzipiell an sich bekannt, und
Anbringen der Sockelkontakte am fertiggestellten Sockelstein.
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Das
Verfahren zur Herstellung der Lampe orientiert sich insbesondere
an den gängigen
Prinzipien der Verarbeitung polymerabgeleiteter Keramiken. Ein entscheidender
Vorteil ist deren potentiell einfache kunststofftechnologische Verarbeitung
zu komplexen Formteilen durch Extrusion oder Spritzguss polymerer
Massen sowie durch Kaltbearbeitung polymerer Formteile. Anschließende Thermolyse
ergibt das keramische Bauteil. Die mit der Umwandlung vom Polymer
zur Keramik einhergehende Volumenschrumpfung lässt sich durch Zugabe aktiver
oder inaktiver Füller
gezielt einstellen. Hervorzuheben ist die ausgezeichnete Hochtemperaturstabilität amorpher
Si(B)CN Zusammensetzungen. Sie zeichnen sich durch hohe Oxidations- und Kriechbeständigkeit aus,
die Kristallisation erfolgt erst oberhalb von 1400°C bis 1600 °C. Die Polymer-Keramik-Transformation
spielt bei oben genanntem Verfahren zur Herstellung neuartiger keramischer
Werkstoffe eine entscheidende Rolle. Darüber hinaus ist die thermische Stabilität der hergestellten
Carbonitride hinsichtlich Zersetzung und Korrosion von Vorteil.
Die Fertigung kann somit erheblich vereinfacht werden.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
wird der Adapter direkt an das Innengefäß angespritzt. Dabei muss das
Material des Adapters sorgfältig
auf das Material des Innengefäßes abgestimmt
werden, beispielsweise hinsichtlich der Haftfähigkeit und dem thermischen
Ausdehnungskoeffizienten. Bei dieser Ausführungsform ist kein zusätzliches
Bauteil wie etwa ein Federelement oder Sockelkitt nötig. Das
Innengefäß und der
Adapter sind herstellungsbedingt automatisch immer zueinander zentriert.
Die Zahl der Fertigungsschritte wird deutlich reduziert, auch die
Wärmeableitung
im Betrieb der Lampe wird verbessert, verglichen mit herkömmlicher
Keramik. Die Automatisierung wird in jeder Hinsicht vereinfacht.
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Beim
Herstellverfahren lässt
sich generell entweder Thermoplast-Spritzgussmasse verwenden. Typische
Vertreter dieser Materialklasse sind PEEK (Polyether-Etherketone, PPS
(Polyphenylsulfid) oder PPO (Polyphenyloxid). Auch Polyamid kann
verwendet werden. Eine andere Technik ist die Verwendung von Duroplast-Spritzpressmassen
aus organischen oder anorganischen Zusammensetzungen. Typischer
Vertreter ist Bakalite. Hier kommen insbesondere Phenolharze oder
Epoxidharze zum Einsatz. Ein konkretes Materialbeispiel ist Cermosil
300 der Firma HITK.
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Eine
weitere Ausführung
des Sockelsteins, der insbesondere aus zwei Halbschalen zusammengesetzt
ist, verwendet Kunststoff. Im Unterschied zu einem Sockelstein aus
Keramik wird dabei meist eine zusätzliche Schnapp-Verbindung
verwendet, die a) den Außenkolben
und b) die Basislampenaufnahme in dem Sockelstein fixieren und so
kein zusätzliches Fügeelement
wie einen Aluminium-Ring für
den Sockelstein benötigen.
Eine weitere Möglichkeit
zum Fügen
der Halbschalen kann auch eine Ultraschall-Verbindung zwischen den
Kunststoff – Halbschalen
sein. Zugleich wird bei dieser Lösung
auf eine Metallfeder zur Fixierung der Basislampe in dem Adapter
verzichtet, sondern vielmehr ist es jetzt möglich, den Adapter über ein
Spritzgussverfahren direkt stoffschlüssig mit der Basis-Lampe selbst
zu verbinden. Die Basis-Lampe wird in die Spritzgußform selbst
mit eingelegt und der Kunststoff bzw. die Keramik direkt um die
Lampe herumgespritzt.
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Eine
weitere Möglichkeit
ist es, die Basislampe mit einer eng tolerierten Quetschung in einen
eng tolerierten Schacht des Adapters ohne ein Zwischenelement zu
stecken. Dazu muss Sie jedoch hoher Wert auf die Maßhaltigkeit
der Einzelteile gelegt werden.
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Bevorzugt
ist die Möglichkeit,
mit einer sogenannten Spritzkeramik zu arbeiten, die temperaturfest
bis 600°C
ist, denn an der Quetschung der Lampe werden immer noch 320°C gemessen.
Bei niederwattigen Lampen kann aber oft schon ein PEEK ausreichen.
Für die
Halbschalen eignet sich insbesondere PEEK als Material gut, der
Kunststoff des Adapters sollte hier aber möglichst hochtemperaturfest
sein.
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Im
einzelnen befasst sich die vorliegende Erfindung mit einer einseitig
gesockelten elektrische Lampe, insbesondere Hochdruckentladungslampe, mit
einer Achse und einem vakuumdicht abgeschlossenen Innengefäß, wobei
dieses von einem Hüllteil umgeben
ist, wobei ein Sockel mit elektrischen Anschlüssen einerseits das Innengefäß und andererseits
das Hüllteil
trägt.
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Der
Sockel weist einen aus isolierendem Material gefertigten Sockelstein
auf, der eine zentrale Öffnung
mit umgebendem Kragen besitzt, in der das Innengefäß durch
ein kittloses Befestigungsmittel aufgenommen ist. Der Sockelstein
besitzt ein Mittel zum Befestigen für das Hüllteil. Das Hüllteil besitzt sockelseitig
eine Öffnung,
wobei sich in der Nähe
der Öffnung
ein Mittel zum Befestigen am Sockelstein befindet. Das Hüllteil ist
am Sockel durch einen kittfreien mechanischen Haltemechanismus unter
Einbeziehung der o.e. Mittel befestigt. Das kittlose Befestigungsmittel
ist ein Adapterteil, das aus Polymer-Keramik besteht.
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Vorteilhaft
besteht der Sockelstein aus mindestens zwei, bevorzugt bis zu vier,
Teilen, die insbesondere miteinander per Ultraschall verschweißt sind.
Auf diese Weise kann der Sockelstein in einfacher Art den Adapter
umschließen
und haltern.
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Zur
Befestigung des Adapters im Sockelstein werden mechanische Mittel
angewendet. Bevorzugt weist das Adapterteil in der Nähe seines
vom Innengefäß abgewandten
Endes eine radial wirkende Indizierung auf, insbesondere einen radial
abstehenden Vorsprung, die mit mindestens einer damit zusammenwirkenden
Gegenindizierung, insbesondere einer Aussparung des Kragens im Innern
der zentralen Öffnung,
halternd zusammenwirkt.
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Ein
besonderer Kniff dieser grundsätzlichen Konstruktionsart
ist, dass es möglich
ist, mehrere gleichartige Gegenindizierungen, insbesondere Aussparungen,
des Kragens entlang der Achse (A) anzuordnen, so dass die Indizierung,
insbesondere der Vorsprung, mit unterschiedlicher Bautiefe im Kragen eingesetzt
werden kann.
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Im
einzelnen kann die Indizierung als Nut, Sicke, Zacke, umlaufender
Steg oder umlaufende Nut ausgeführt
sein. Bevorzugt ist die Indizierung am Basisteil des Adapters angebracht,
sie kann aber auch etwas höher
seitlich an den Schenkelteilen sitzen. Sie sollte jedoch nicht höher als
30 % der axialen Länge
vom Ende des Adapters entfernt angebracht sein, um einen festen
Sitz des Innengefäßes zu garantieren.
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Im
allgemeinen muss die Gegenindizierung die passende Gegenform zur
Indizierung aufweisen, zumindest in Grundzügen. Dabei passen zumindest die
Konturen zusammen, beispielsweise ein Vorsprung mit einer Aussparung.
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Insbesondere
ist der Adapter aus einem der folgenden Materialien hergestellt:
ein Kompositwerkstoff oder ein Thermoplast oder Duroplast. Dabei
ist ein Kompositwerkstoff so zu verstehen, dass er entweder anorganisch,
organisch oder eine Mischung ist.
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Vorteilhaft
besteht der Sockelstein aus Hochtemperaturkunststoff. Ein konkretes
Beispiel ist ULTRASON®, beispielsweise die Type
2010, von BASF, bei dem es sich um ein PESU handelt, also ein Polysulfon
oder Polyethersulfon.
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Die
Verbindung zwischen Adapter und Innengefäß ist alternativ so, dass der
Adapter klemmend am Ende des Innengefäßes befestigt ist, insbesondere
mit Federklemmen. Eine Alternative ist es, dass die Schenkelteile
des Adapters beim Zusammenfügen
des Sockelsteins indirekt durch Kraftübertragungsmittel, beispielsweise
Zungen, die radial abstehen, leicht nach innen gedrückt werden,
und damit letztlich die Klemmwirkung herbeiführen. Dies erfordert allerdings
ein Material mit Federwirkung für
den Adapter.
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Das
vorliegende Konzept ist insbesondere für eine modulare Lampenkonstruktion
für Außenkolben-
und Reflektorlampen geeignet. Außerdem ist es für den Betrieb
in offenen und geschlossenen Leuchten geeignet zur einfachen, mechanischen,
automatengerechten Fertigung auf Fertigungslinien ohne heiße Prozesse
(Einschmelzen, Schweißen,
Löten) und
ohne lange Prozesszeiten (Trocknen, Ausheizen, Pumpen).
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Ein
besonderer Vorteil ist, dass unterschiedliche Lichtschwerpunkte
mittels eines geeigneten Adaptersystems eingestellt werden können. Aufgrund der
geringen Fer tigungstoleranz, beispielsweise bei einer Spritzgussherstellung,
kann das Innengefäß direkt
klemmend, also ohne Federteil, in den Adapter eingesetzt werden.
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Um
die Aufnahme des Adapters in den Sockelstein, der bevorzugt aus
Hochtemperaturkunststoff hergestellt ist, zu ermöglichen, sollte dieses mehrteilig,
und mindestens zweiteilig, gefertigt werden. Dieser Umstand ermöglicht außerdem vorteilhaft
die einfache Befestigung (z.B. durch Klemmung) eines Hüllteils
am Sockelstein. Dabei kann es für
eine Federwirkung günstig
sein, das Hüllteil
zu schlitzen. Im Falle der Verwendung von Hochtemperaturkunststoffteilen
für den
Sockelstein können
diese mittels Ultraschallschweißung
verschweißt
werden.
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Ein
Basislampenkörper,
oft als Innengefäß bezeichnet,
der durch den modularen Aufbau der Lampen häufig ein Massenprodukt, z.B.
ein keramisches Entladungsgefäß für eine Metallhalogenidlampe
mit Außenkolben,
ist, wird über
die Quetschung oder Einschmelzung des Außenkolbens in den keramischen
Lampenadapter, vorzugsweise aus Polymerkeramik, bevorzugt hergestellt
im Spritzgussverfahren, eingesetzt.
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Figuren
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Im
folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele
näher erläutert werden. Es
zeigen:
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1 eine Metallhalogenidlampe in Seitenansicht
(1a) und vergrößert in
Details, insbesondere des Randbereichs des Hüllteils nach Fertigstellung
eines Halterungsmittels (1b, c,
d);
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2 ein Adapterteil in Perspektive (2a),
im Schnitt (2b) und in schräger Sicht von unten (2c)
sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Adapters im Schnitt (2d);
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3 eine Hälfte des Sockelsteins aus 1 vor dem Fügen in Perspektive (3a),
in Seitenansicht (3b) und in um 90° gedrehter Seitenansicht (3c);
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4 ein
Detail des Randbereichs des Hüllteils
für ein
anderes Ausführungsbeispiel
;
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5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sockelsteins
in perspektivischer Ansicht nach dem Verschweißen der beiden Hälften (5a)
sowie ein Detail am Hüllteil
(5b);
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6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hälfte eines
Sockelsteins in Perspektive (6a) und von oben gezeigt (6b);
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7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sockelsteins
nach dem Zusammenbau von oben (7a) und von unten (7b)
gesehen, sowie im Schnitt (7c);
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8 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Reflektorlampe im Schnitt.
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Beschreibung
der Zeichnungen
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer Metallhalogenidlampe 1 zeigt 1a in
Seitenansicht und verschiedenen Details (1b, 1c, 1d).
Ein keramisches Entladungsgefäß 2,
das zweiseitig verschlossen ist, ist längsgestreckt in der Lampenachse A
angeordnet. Es ist eng von einem Außenkolben 3 umgeben,
der einseitig gequetscht ist und aus Hartglas oder Quarzglas gefertigt
ist. Ein Gestell 4 mit kurzer und langer Zuleitung 5, 6 haltert
das Entladungsgefäß 2 im
Außenkolben 3.
Die Elektroden 7 im Innern des Entladungsgefäßes sind über Durchführungen 8 mit
den Zuleitungen 5, 6 verbunden. Letztere sind
im Bereich einer Quetschung 9, die den Außenkolben 3 verschließt, mit äußeren Stromzuführungen 10 verbunden.
Außenkolben
und Entladungsgefäß bilden
zusammen das Innengefäß, auch
Basislampe genannt. Die Quetschung 9 des Außenkolbens
sitzt über
einem Hohlraum 11 eines Adapters 13 aus Polymerkeramik.
Der Adapter 13 ist in einem Sockelstein 12 aus
hochbelastbarem Kunststoff, insbesondere Hochtemperatur-Kunststoff,
oder auch üblichem
Keramik-Material wie Steatit gehaltert.
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Der
Adapter 13 (siehe 2) ist
grob gesprochen ein rechteckiger Quader, der leicht konisch nach
oben hin zuläuft
und der zwei Schenkelteile 14 mit einer zwischenliegenden Öffnung 15 aufweist. Die Öffnung 15 ist
der Quetschung 9 des Außenkolbens 3 lose
angepasst. Die Halterung der Quetschung 9 im Adapter erfolgt
durch ein Federteil 35, wie an sich bekannt.
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Die
Schenkelteile 14 sind an ihrer Basis über ein Basisteil 16 miteinander
verbunden, so dass der Adapter insoweit prinzipiell U-förmig gestaltet
ist. Ein Ausführungsbeispiel
des Adapters 13' gemäß diesem
Prinzip allein ist in 2d gezeigt. Er weißt nur Schenkel 14' und Basisteil 16' auf. Am Fuß des Basisteils 16', das kreiszylindrisch
ist, läuft
ein radialer Vorsprung 17 um, dessen Höhe etwa 10 bis 15 % der Breite
des Basisteils ohne Vorsprung ausmacht. Dieser Vorsprung, der im
Querschnitt dreieckig (2d) oder halbkugelig (2a)
ist, ist die konkrete Indizierung zur Verankerung im Sockelstein 12.
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Im
Ausführungsbeispiel
der 2a bis 2c ist
ein hohlzylindrisches Teil 22 an das Basisteil 16 nach
unten abstehend angesetzt. Das Basisteil weist ein oder zwei Durchbrüche 23 für die Stromzuführungen 10 auf.
Die Indizierung ist hier ein Wulst 19, der sich quer an
zwei Seitenwänden
des Hohlzylinders nach außen
erstreckt. Der Hohlzylinder ist im Querschnitt ein abgerundetes
Rechteck mit zwei geraden (29) und zwei gebogenen Seitenwänden 27.
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Der
Sockelstein 12 (1 und 3) hat einen hohlzylindrischen Grundkörper 49,
der aus zwei Hälften
aufgebaut ist (3 zeigt eine Hälfte). Er
besteht aus einer Wand 53 und Hohlraum 51. Auf
dem Grundkörper 49 sitzen
zwei Kragenteile 50, die den Hohlraum 51 gewissermaßen nach
oben verlängern. Am
Grundkörper 49 ist
ein umlaufender Sims 52 außen angesetzt. Er dient als
Anschlag für
den Hüllkolben,
wobei ein elastischer Ring 55 dazwischen eingeschoben sein
kann. Der Sockelstein weist an der Innenwand seiner Kragenteile 50 passende
Aussparungen 18 auf, in diesem Fall eine Rinne, die als
Gegenindizierung mit der Indizierung des Adapterteils, dem Wulst 19,
zusammenwirkt.
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Der
besondere Clou des Sockelsteins ist in der gezeigten bevorzugten
Ausführungsform,
dass er mehrere axial übereinander
angeordnete Rinnen 18 besitzt. Gezeigt sind in 1 insgesamt vier parallel übereinander
angeordnete Rinnen 18, die es erlauben, im Prinzip den
Lichtschwerpunkt entsprechend tiefer zu setzen, wenn der Wulst 19 in
eine andere, tiefer gelegene Rinne 18 statt der höchstliegenden Rinne 18 eingepasst
wird. In diesem Fall empfiehlt sich, den Adapter 13 evtl.
mit einem Verlängerungszylinder 22 zu
versehen (2b), damit der Adapter in der
untersten Rinne 18 gut eingepasst werden kann und somit
eine lange Führung
im Sockelstein hat.
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Die
Einpassung des Adapters 13 in den Sockelstein 12 (wie
in 1 gezeigt) erfolgt dadurch, dass
der Sockelstein (3) aus zwei im wesentlichen
gleichartigen Hälften 12 besteht,
die auf den Adapter 13 von der Seite so angesetzt werden,
dass der Wulst 19 in eine der Aussparungen 18 passt,
und dann per Ultraschall oder auch Hochfrequenz verschweißt werden,
wie an sich bekannt. Beispielsweise ist das HF-Verfahren in DE-A
36 03 753 beschrieben. Die Hälften
besitzen dafür
u.U ursprünglich
oder dauerhaft passende Mittel. Insbesondere ist als Mittel ein
leitender, insbesondere ferromagnetischer, Metallstreifen oder Kohlenstoffstreifen
geeignet. Auch ein mechanischer Formschluss ist möglich. En
Beispiel eines fertigen Sockelsteins 12' ist in 5a gezeigt.
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Durch
geeignete enge Wahl der Öffnungsbreite
des Einsetzschachtes 15 des Adapters und des Designs der
Schenkelteile 14 wird die Basislampe mittels der Quetschung 9 alternativ
direkt geklemmt, so dass ein Herausrutschen der Basislampe wegen
der engen Toleranz verhindert wird. Dabei kann dann auf ein Federelement
verzichtet werden.
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Alternativ
kann der Sockelstein an seinem oberen Rand der Öffnung nach innen ragende Warzen 56 aufweisen,
die das obere freie Ende des Kragenteils 14 nach innen
drücken
und so die Quetschung der Basislampe klemmend fixieren. Dabei muss
der Adapter 13 selbst aus Kunststoff sein und eine gewisse
Federwirkung der Schenkelteile 14 zulassen.
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Der
Sockelstein 12 kann mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig
und höchstens
vierteilig, ausgestaltet sein. Die mehrteilige Ausgestaltung des
Sockelsteins erlaubt außerdem
die einfache Aufnahme eines Hüllteils,
siehe 4, vorzugsweise eines Überkolbens 23 aus
Glas, bei Reflektorlampen vorteilhaft einer Kontur eines Reflektors.
Der Sockelstein 12 dient außerdem der Halterung eines
Sockelkontakts 20, vorzugsweise eines Metall-Schraubsockels,
z.B. E27, siehe 1, oder der untere
Teil des Sockelstein ist selbst als Sockelkontakt ausgebildet.
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Ein
zweiteiliger Adapter, vorzugsweise aus Polymerkeramik, ist prinzipiell
auch möglich.
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Ein
separat gefertigter Adapter hat den Vorteil, dass durch geeignete
Abmessungen des Lampenadapters verschiedene Lichtschwerpunkte eingestellt
werden können,
ohne den Sockelstein verändern
zu müssen.
Bei mehrteiliger Ausführung
des Sockelsteins wird der Lampenadapter und das Hüllteil in eine
Hälfte
des Sockelsteins eingelegt. Die zweite Hälfte des Sockelsteins wird
dann gefügt
und durch eine geeignete Verbindungstechnik, z.B. Ultraschallschweißung, mit
der ersten Hälfte
verbunden.
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Falls
unterschiedliche Lichtschwerpunkte gewünscht sind, erhält der Lampenadapter
auf einer bestimmten Höhe
eine Indizierung, vorzugsweise einen Wulst, oder Warze oder eine
Nut, Sicke, Zacke o.ä.
oder einen umlaufenden Steg oder eine umlaufende Nut. Der Sockelstein
erhält
dabei mehrere, für unterschiedliche
Lichtschwerpunkte erforderliche Gegenindizierungen, z. B. Nut-,
Sicken- oder Stegreihen. Durch eine entsprechende Einlegehöhe bei der Montage
wird somit der gewünschte
Lichtschwerpunkt eingestellt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Öffnungsrand
des Hüllteils
so ausgestaltet, das ein Verdrehen und ein Herausziehen vermieden
wird. Der Verdrehschutz wird z.B. durch Einbringung einer oder mehrerer
Sicken, Nuten o. ä.
am Hüllteil
gewährleistet,
die mit Beulen 21 am Sockelstein 12' zusammenwirken, siehe 5a.
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Ein
Herausfallen oder -ziehen des Hüllteils 23 aus
dem Sockelstein 12 wird durch eine schuhförmige Verdickung 24 am Öffnungsrand
des Hüllteils vermieden,
z.B. ist die Verdickung durch Anschrägen des Randbereiches 25 des
Hüllteils
in der Nähe
der Öffnung
nach außen
(bis 90°)
oder durch Flammverrundung, was eine Knospe 26 am Randbereich 25 des
Hüllteils
gebildet werde kann, an der Öffnung
bewerkstelligt, siehe 4 und 5b. Das
Hüllteil 23 kann
insbesondere einen geraden Hals 28 als Ansatz im Bereich
seiner Öffnung
besitzen, siehe 1. Dabei muss bei
der Flammverrundung beachtet werden, dass der Rand so verformt wird,
dass dessen Außendurchmesser
größer als
der Halsdurchmesser ist.
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Der
Sockelstein 12 weist vorteilhaft an seiner Oberfläche, die
zum Hüllteil 23 zeigt,
eine umlaufende Rinne 30 auf, die in der Nähe des Außenrandes verläuft (4 und 5b).
Der Außenrand
der Rinne 30 ist teilweise mit einer Überdachung 31 versehen
(5b), die in der Rinne noch ausreichend Platz für die Wand
des Halses 28 belässt.
Dadurch, dass der Sockelstein mindestens zweiteilig zusammengesetzt
wird, kann der Überstand 54 des
Hüllteils 23 auf
einfache Weise von dem Dach 31 der Rinne 30 hinterfangen
werden, wodurch das Hüllteil 23 am Sockelstein 12 arretiert
ist.
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Die
elektrische Kontaktierung (1) zwischen
Lampenstromzuführungen 10 und
Sockelkontakten 20 des Schraubsockels wird durch Stromzuführungsverlängerungen
aus einem geeigneten Leitermaterial hergestellt. Die Verbindungen
können durch
Schweißung,
Verformung oder Klemmung hergestellt werden, wie an sich bekannt.
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Bei
entsprechender Ausformung der spritzgussgefertigten Hochtemperaturkunststoff-
bzw. Polymerkeramikteile können,
bei mehrteiliger Ausgestaltung der Sockel steins 12, auch
metallische Kontaktteile, z.B. Klemm-Schneid- oder Klemmverbindungen
in die Öffnung 51 des
Sockelsteins oder in die Öffnung 15 des
Lampenadapters 13 eingelegt werden, bevor dieser verschlossen
und verschweißt wird.
Diese Klemmverbindungen sind dann mit entsprechend langen Stromzuführungsverlängerungen vorkonfektioniert.
Der Sockelkontakt 20 wird durch Verformung, beispielsweise
Crimpen, mechanisch auf dem Sockelstein 12 fixiert, wie
an sich bekannt, oder die Adapteraufnahme selbst bildet den Sockel.
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Die
Berührsicherheit
des Sockelsystems wird auf ideale, einfachste Weise gewährleistet,
indem der Adapter 13' die
Quetschung des Außenkolbens
umspritzend umgibt (8), was bisher nicht möglich war,
da das Sockelsystem bisher zwangsläufig separat gefertigt wurde
und somit in jedem Fall eine Öffnung
zur Aufnahme des Kolbens haben musste. Demgemäß musste ein Sicherheitsabstand eingehalten
werden, der aber jetzt nicht mehr benötigt wird, so dass die Lampe
insgesamt kompakter gestaltet werden kann.
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5a zeigt
eine Ausführungsform
des Sockelsteins 12',
bei dem ein Verdrehschutzteil als Beule 21 ausgeführt ist.
Diese Beule 21 ist quasi das Positiv zu einer am Rand des
Halses des Hüllteils
angebrachtem Negativ.
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Zur
Herstellung wird insbesondere eine Baueinheit aus der an sich fertigen
Basislampe vorbereitet, deren Stromzuführungen 3 entgegen
der üblichen
Technik besonders lang sind oder bereits mit den Kontaktstiften 4 verbunden
sind. Dies geschieht beispielsweise durch Crimpen oder Schweißen. Für die Verbindung
mit dem Adapter wird die Basislampe mit einer provisorischen Halterung
versehen. Diese dient dann als Justierhilfe und Anschlag für das Spritzgusswerkzeug,
in das das Vorläufer-Material des
Adapters eingefüllt
wird.
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6 zeigt eine Halbschale 46 eines
Sockelsteins aus Kunststoff wie Ultrason 2010 oder PEEK. Hier
sind die Gegenindizierungen als Rinnen 47 (drei Reihen)
dreieckförmig
an Pfeilern 48 ausgebildet. Zum rein mechanischen Formschluss
besitzt jede Halbschale 46 eine innen am oberen Rand der
Wand 57 der Öffnung
tangential abstehende Schnalle 58 mit Haken 59 und
einen Führungsstift 60,
der etwa auf halber Höhe
am anderen Ende des Halbrunds quer zur Achse absteht und in ein
passendes Loch 61 der anderen Halbschale eingefügt wird.
Die Schnalle 58 rastet mit ihrem Haken 59 unlösbar an
einem Mauervorsprung der anderen Halbschale ein und bietet selbst
einen derartigen Mauervorsprung 62 für die Schnalle der anderen
Halbschale.
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7 zeigt den Sockelstein aus zwei Hälften gemäß 6 zusammengebaut in Draufsicht und Untersicht,
mit dem Adapter 13 eingebaut. Der Adapter 13 ist
dabei an seinen beiden Wülsten 19 durch die
insgesamt vier Pfeiler 48 mit ihren Rinnen 18 fixiert.
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In 8 ist
eine Reflektorlampe 40 gezeigt mit einem Reflektorteil 41 als
Hüllteil. 8 zeigt eine
Seitenansicht im Schnitt, wobei der Adapter 13' aus Polykeramik
die Quetschung 9 des Außenkolbens 3 direkt
umspritzt und ohne weiteres Hilfsmittel haltert. Der Sockelstein 12 ist
an seinem Außenrand mit
einer Bordüre 38 mit
zurückgebogenem
Rand versehen, der das Hüllteil 41 haltert.
Das Hüllteil
ist hier eine Reflektorkontur. Dabei ist die Kontur des Reflektorteils 41 aus
Aluminium gefertigt. Eine Befestigung des Reflektorteils kann auch
durch Crimpen am Sockelstein realisiert werden, wie an sich bekannt.