DE102005016843A1

DE102005016843A1 - Lampeneinheit

Info

Publication number: DE102005016843A1
Application number: DE102005016843A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Kohlmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2006-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lampeneinheit mit einem Grundkörper, der eine oder mehrere, beispielsweise als Aushöhlungen aufgeführte, Aufnahmen für Leuchtmittel aufweist, in die Elektroden hineinreichen, die die Wand des Grundkörpers durchdringen und die vakuumdicht und translucent abgedeckt sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lampeneinheit, bei dem die Abdeckungen mit dem Grundkörper mittels Mikrowelle oder Infrarot-Laser verlötet oder verschweißt werden, wobei zur Versiegelung ein dotiertes Glas zum Einsatz kommt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lampeneinheit sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

Eine dem Stand der Technik entsprechende Lampe ist beispielsweise aus der US 6,140,769 bekannt. Diese Schrift offenbart eine Glühlampe mit einer Basis aus einer gesinterten Glasplatte, durch die hindurch Stromzuführungen sowie eine Metallröhre angeordnet sind. Zwischen den Stromzuführungen ist ein Glühkörper angebracht, der in Bezug auf die Grundplatte ausgerichtet ist. Um den Glühkörper herum befindet sich ein Glashohlkörper, der gasdicht auf der Grundplatte befestigt ist. Dieser Hohlkörper kann bei der Herstellung der Lampe durch die Metallröhre in der Grundplatte mit Gas, gegebenenfalls unter Überdruck, befüllt werden. Nach der Befüllung wird dann das Metallröhrchen von außen versiegelt. Die Stromzuführungen und das Metallröhrchen können schon vor dem Sintern in die Grundplatte eingebracht werden, so dass hier eine gasdichte Durchführung ermöglicht wird. Es wird ausgeführt, dass die Befüllung der Lampe mit dem gewünschten Gas in einer reinen Atmosphäre, beispielsweise in einer gasdichten Kammer, stattfinden kann, wobei die Versiegelung des Befüllungsröhrchens durch das Aufbringen eines Metalltropfens oder durch Verschweißen mit einem Laser von außen stattfinden kann.

Es ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt, mehrere derartige Lampen auf einer gemeinsamen Grundplatte anzuordnen. Insbesondere ist es nicht bekannt, Lampen verschiedener Bauart, wie beispielsweise Glühlampen und Gasentladungslampen auf einer Grundplatte zusammenzufassen. Die Gestaltung derartiger Lampen ist im Allgemeinen auf rotationssymmetrische Formen, wie Kugel oder Zylinder oder Kombinationen davon, beschränkt. Dementsprechend werden dem Stand der Technik entsprechende Lampen nicht eigenständig, sondern als Leuchtmittel innerhalb einer Leuchte verwendet. Der Produktionsprozess entsprechend der genannten US 6,140,769 erfordert darüber hinaus zur Befüllung des Lampenkörpers mit dem erwünschten Gas ein eigens dafür vorgesehenes Röhrchen. Dies macht den Aufbau und die Montage einer derartigen Lampe kompliziert.

Es stellt sich also die Aufgabe, eine Lampe oder Lampeneinheit vorzusehen, die eine große Freiheit in der Formgestaltung ermöglicht und in der mehrere Lampen auch verschiedener Bauart auf einem Grundelement angeordnet werden können. Weiterhin stellt sich die Aufgabe, ein Herstellungsverfahren für eine derartige Lampe oder Lampeneinheit anzugeben, das eine möglichst einfache Montage einer Lampe mit einem Minimum an Bauteilen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lampeneinheit mit einem Grundkörper, der mindestens eine einseitig offene Aufnahme für mindestens ein Leuchtelement aufweist, und über Elektroden, die die Wand des Grundkörpers durchdringen und in die Aufnahme oder die Aufnahmen hineinreichen, sowie über eine vakuumdichte, transparente oder translucente Abdeckung der Aufnahme oder der Aufnahmen des Grundkörpers verfügt.

Der Grundkörper sowie die Aufnahme(n) für die Leuchtelemente können in ihrer Form beliebig gestaltet werden. Durch die so erzielte Freiheit der Formgebung ist es unter Anderem möglich, eine derartige Lampe durch Einbeziehung dekorativer Elemente direkt als Leuchte zu gestalten. Weiterhin ermöglicht es der genannte Grundkörper, mehrere Lampen in einer festen Anordnung miteinander zu kombinieren. Die Stromversorgung der jeweiligen Lampen erfolgt dabei mittels der durch den Grundkörper durchgeführten Elektroden. Die vakuumdichte Abdeckung ermöglicht es, die Lampen mit einem jeweils erwünschten Gas zu befüllen.

Die im Grundkörper angebrachte(n) Aufnahme(n) können dabei beispielsweise als Aushöhlungen ausgebildet sein. Diese bilden dann einen Raum für ein Leuchtelement sowie ein Füllgas. Dabei kann die Abdeckung der Aufnahme(n) flach ausgebildet sein. Selbstverständlich sind aber auch andere Formen für die Abdeckung(en) denkbar, z.B. kuppelförmig oder ähnlich.

Es kann auch vorgesehen werden, für jede Aufnahme eine separate Abdeckung vorzusehen. Damit wird kann es einerseits unterstützt werden, Lampen verschiedener Bauart einzubringen, wie folgend beschrieben, da nun jede Aufnahme bei Bedarf mit anderem Gas befüllt werden kann. Andererseits ergeben sich weitere Gestaltungsmöglichkeiten, da die Abdeckungen in ihren Materialeigenschaften, beispielsweise in der Farbe, unterschiedlich ausgestaltet werden können.

Gemäß einer weiteren Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Lampeneinheit können in dieser Lampen verschiedener Bauart zusammengefasst sein, beispielsweise Gasentladungs- und Halogenlampen. Dadurch können in einer Lampeneinheit verschiedene Lichteffekte realisiert werden, die gleichzeitig oder alternativ betrieben werden können. Dies kann sowohl durch die Verwendung verschiedener Lampenbauarten geschehen, als auch durch die Verwendung verschiedenartiger, beispielsweise verschiedenfarbiger Abdeckungen der einzelnen Lampen.

Dabei können in allen beschriebenen Ausbildungsformen der Grundkörper und/oder die Abdeckung(en) ganz oder zum Teil aus Pressglas, Sintermaterial, Schlickerguss oder Spritzguss bestehen.

Alternativ dazu können der Grundkörper und/oder die Abdeckung(en) auch aus Keramik, Glaskeramik oder Glas bestehen.

Die Auswahl der verwendeten Materialien kann sich dabei nach den gewünschten mechanischen, thermischen und/oder optischen Eigenschaften der Lampeneinheit richten.

Weiterhin kann die Lampeneinheit so ausgestaltet sein, dass die Abdeckung(en) mit dem Grundkörper verlötet oder verschweißt sind. Dabei kann es sinnvoll oder erforderlich sein, als Versiegelung zwischen Grundkörper und Abdeckung jeweils ein dotiertes Glas einzusetzen, insbesondere in Verbindung mit dem weiter unten beschriebenen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren.

Es ist denkbar, dass die den Grundkörper durchdringenden Elektroden bereits beim Sintervorgang in den Grundkörper eingebettet sind. Sie können allerdings auch durch Aussparungen im Grundkörper geführt werden und mit diesem verlötet oder verschweißt werden.

Die vorgenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Lampeneinheit, wie sie vorstehend beschrieben ist, bei dem die Abdeckung mit dem Grundkörper mittels Mikrowelle oder Infrarot-Laser verlötet oder verschweißt wird, wobei zur Versiegelung zwischen Grundkörper und Abdeckung ein dotiertes Glas verwendet wird.

Bei diesem Verfahren wird in die Naht zwischen Grundkörper und Abdeckung ein dotiertes Glas eingebracht, das durch die Einwirkung von Mikrowellen oder eines Infrarot-Lasers aufgeschmolzen wird und so zu einer Verlötung bzw. Verschweißung der Abdeckung mit dem Grundkörper führt. Das Glas wird z.B. mit Neodym dotiert, um es für Infrarot-Strahlung undurchlässig zu machen und so die Laserstrahlung einkoppeln zu können. Ebenso kann durch eine Dotierung eine Anpassung an die Wellenlänge einer verwendeten Mikrowelle erreicht werden, so dass die Strahlungsenergie besser eingekoppelt wird. Gegenüber der entsprechend dem Stand der Technik üblichen Verbindung mit einer Emailfritte findet die Verschweißung bzw. Verlötung mittels Laser oder Mikrowelle wesentlich schneller statt.

Der Einsatz eines Löt- oder Schweißverfahrens mit Mikrowellen oder Laser ermöglicht es somit, den Vorgang der Befüllung der Lampen und ihrer Versiegelung gleichzeitig in einer Kammer stattfinden zu lassen, da die benötigte Energie berührungsfrei von außen eingekoppelt wird. Diese Befüllung und Versiegelung kann somit beispielsweise in einer mit dem gewünschten Gas befüllten gasdichten Kammer unter dem gewünschten Druck stattfinden.

Gegenüber dem angeführten Stand der Technik in der US 6,140,769 ist somit im Aufbau der Lampe kein separates Befüllungsröhrchen mehr erforderlich. Zudem kann nun das Befüllen, Aufbringen der Abdeckung und Versiegeln der Lampe in einem einzigen Verfahrensschritt stattfinden.

Im Folgenden wird nun eine beispielhafte Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Lampe anhand von Figuren beschrieben. Dabei zeigt
1 eine Ansicht von oben auf die Lichtaustrittsseite
2 einen Schnitt in einer Ansicht von schräg unten.
Die erfindungsgemäße Lampe besteht aus einem Grundkörper 1, der drei Aufnahmen 2 für Leuchtelemente 3 aufweist. Diese Aufnahmen 2 sind hier als Aushöhlungen ausgebildet. Im Beispiel sind zwei der Aufnahmen 2 mit einer Glühwendel als Leuchtelement 3 versehen, die dritte, länglich geformte Aufnahme 2 ist für eine Gasentladungslampe vorgesehen. Die Stromzufuhr zu den Leuchtelementen 3 erfolgt mittels Elektroden 4, die durch den Grundkörper 1 hindurch in die Aufnahmen 2 hineinragen. Die Aufnahmen 2 sind durch Abdeckungen 5 verschlossen. Dabei ist in den Nähten 6 zwischen Grundkörper 1 und Abdeckung 5 jeweils ein dotiertes Glas eingebracht, das durch Einwirkung eines Lasers aufgeschmolzen wird und so Grundkörper 1 und Abdeckungen 5 gasdicht miteinander verbindet. Diese Verbindung kann erzeugt werden, während die Lampe sich in einem mit einem gewünschten Füllgas unter dem gewünschten Druck gefüllten Reinraum befindet, so dass die einzelnen Aufnahmen 2 mit einem für die spätere Verwendung der Lampeneinheit geeigneten oder erwünschten Gas befüllt werden.

1: Grundkörper
2: Aufnahme
3: Leuchtelement
4: Elektroden
5: Abdeckung
6: Naht

Claims

Lampeneinheit, gekennzeichnet durch einen Grundkörper (1), der mindestens eine einseitig offene Aufnahme (2) für mindestens ein Leuchtelement (3) aufweist, die Wand des Grundkörpers (1) durchdringende, in die Aufnahme/Aufnahmen (2) hineinreichende Elektroden (4) und eine vakuumdichte, transparente oder translucente Abdeckung (5) der Aufnahme/Aufnahmen (2) des Grundkörpers (1).
Lampeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (2) jeweils als Aushöhlung ausgebildet ist.
Lampeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (5) flach ausgebildet ist.
Lampeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Aufnahme (2) eine separate Abdeckung (5) vorgesehen ist.
Lampeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Lampeneinheit Lampen verschiedener Bauart zusammengefasst sind.
Lampeneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Lampeneinheit Gasentladungs- und Halogenlampen zusammengefasst sind.
Lampeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) und/oder die Abdeckung(en) (5) ganz oder zum Teil aus Pressglas und/oder Sintermaterial und/oder Schlickerguss und/oder Spritzguss bestehen.
Lampeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) und/oder die Abdeckung(en) (5) aus Keramik und/oder Glaskeramik und/oder aus Glas bestehen.
Lampeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung(en) (5) mit dem Grundkörper (1) verlötet oder verschweißt ist (sind).
Lampeneinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Versiegelung zwischen Grundkörper (1) und Abdeckung(en) (5) ein dotiertes Glas eingesetzt ist.
Lampeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Grundkörper (1) durchdringenden Elektroden (4) beim Sintervorgang in dem Grundkörper (1) eingebettet sind.
Lampeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die den Grundkörper (1) durchdringenden Elektroden (4) durch Aussparungen im Grundkörper (1) geführt sind und mit diesem verlötet oder verschweißt sind.
Verfahren zur Herstellung einer Lampeneinheit entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung(en) (5) mit dem Grundkörper (1) mittels Mikrowelle oder Infrarot-Laser verlötet oder verschweißt wird (werden), wobei zur Versiegelung zwischen Grundkörper (1) und Abdeckung(en) (5) ein dotiertes Glas verwendet wird.