DE102006060025A1

DE102006060025A1 - Schweißhilfe für eine Glühwendel

Info

Publication number: DE102006060025A1
Application number: DE102006060025A
Authority: DE
Inventors: Frank Auer; Gerhard Behr; Peter Helbig; Christian Seichter; Klaus Wittmann; Sascha Dr. Zelt
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2008-06-26
Also published as: WO2008074638A3; US8212476B2; US20100320900A1; CN101536145A; EP2106614B1; JP5254245B2; CN101536145B; WO2008074638A2; EP2106614A2; JP2010511275A

Abstract

Offenbart wird eine Schweißhilfe für eine Glühwendel einer Lampe bzw. eine Lampe mit einer solchen Schweißhilfe, wobei die Glühwendel einen Glühwendelkörper und mindestens ein Glühwendelende aufweist, und die Schweißhilfe in einem Abstand d von dem Glühkörper angeordnet ist, und dazu angelegt ist, das mindestens ein Glühwendelende mit einem stromführenden Träger zu verbinden, wobei der Abstand d in Abhängigkeit von einer Leistung P, mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt ist.

Description

Technisches Gebiet
Vorliegende Erfindung betrifft eine Schweißhilfe für eine Glühwendel einer Lampe, eine Lampe mit einer solchen Schweißhilfe, sowie ein Verfahren zum Anbringen einer solchen Schweißhilfe, wobei die Schweißhilfe dazu ausgelegt ist, die Glühwendel mit einem stromzuführenden Träger zu verbinden.
Stand der Technik
Im Allgemeinen wird die Verbindung zwischen einer Glühwendel und einer Stromzuführung mittels Schweißen hergestellt. Dafür kommen so genannte Schweißhilfen zum Einsatz, die meist aus Molybdän bestehen und sicherstellen, dass zwischen Glühwendel und Stromzuführung eine feste Verbindung entsteht.
Dabei wird, wie beispielsweise in der Druckschrift US 5,808,399 beschrieben, eine Molybdänfolie um das Ende der Glühwendel, das mit der Stromzuführung verbunden werden soll, gelegt, wobei die Molybdänfolie einen gewissen Abstand d zu dem eigentlichen Glühwendelkorper aufweisen muss, um die Glühwendel durch den Schweißprozess nicht zu beschädigen. Zu dem kann, wie in dieser Druckschrift beschrieben, die Molybdänfolie derart ausgerichtet sein, dass ein Verdrehen der Glühwendel während des Schweißens verhindert wird. Statt einer Folie kann jedoch auch ein Molybdänrohr oder ein Molybdänband um den Glühwendeldraht gelegt sein.
Nachteilig bei der Verwendung von Schweißhilfen ist jedoch, dass aufgrund der zusätzlichen Wärmekapazitäten der Schweißhilfe die Temperatur der ersten 1–3 Windungen der Glühwendel herabgesetzt wird. Dadurch bildet sich ein Temperaturgradient über die Länge der Glühwendel aus, wobei die Temperatur zu den Enden der Glühwendel hin abfällt. Dadurch entsteht eine reduzierte bzw. inhomogene Leuchtdichte, was wiederum eine nicht optimale Lichtverteilung in der Lampe, insbesondere in dem Scheinwerfer, nach sich zieht. Darüber hinaus erhöht sich der Wolframtransport von der Wendelmitte zu den Wendelenden, was zu Windungskurzschlüssen und letzten Endes zu einer reduzierten Lebensdauer der Lampe führen kann.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, eine Schweißhilfe, sowie eine Lampe mit einer solchen Schweißhilfe und ein Verfahren zum Anbringen einer solchen Schweißhilfe bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile des Stands der Technik verbessert.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schweißhilfe, sowie eine Lampe mit einer solchen Schweißhilfe und ein Verfahren zum Anbringen einer solchen Schweißhilfe, wobei die Schweißhilfe dazu ausgelegt ist, ein Glühwendelende mit einem stromführenden Träger zu verbinden, und diese in einem bestimmten Abstand d von dem Glühwendelkörper angeordnet ist, wobei der Abstand d in Abhängigkeit von einer Leistung P, mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt ist.
Aufgrund dieser leistungsabhängigen Skalierung des Abstands d der Schweißhilfe zu dem Glühwendelkörper kann zum Einen bei Lampen mit kleinen Wattleistungen der Abstand d minimiert werden, wodurch die Bauteilgröße insgesamt verringert werden kann. Zum Anderen wird durch den optimierten Abstand d der Temperaturentzug reduziert, wodurch der Temperaturgradient deutlich verringert werden kann.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schweißhilfen wurde der Abstand von Schweißhilfe zu Glühwendelkörper hauptsächlich durch die vorgegebene Geometrie von Glühwendel und stromführenden Träger bestimmt. Die Andere zu erfüllende Randbedingung war natürlich, dass die Schweißhilfe nicht zu nah an dem Glühwendelkörper angeordnet sein durfte.
Für einen besseren Temperaturgradienten und damit eine optimalere Lichtverteilung in der Lampe skaliert sich erfindungsgemäß der Abstand d mit der Leistung P. Insbesondere eine Skalierung von 0,018 ≤ d / P ≤ 0,06 mm / W hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Eine dementsprechende Skalierung führte zu einem sehr geringen Temperaturgradienten und bewirkt deshalb eine homogene Leuchtdichte, was wiederum zu einer verbesserten Lichtverteilung im Scheinwerfer führt. Beispielsweise kann so eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze gewährleistet werden, wenn die Lampe als Scheinwerfer für das Abblendlicht eingesetzt werden soll.
Besonders vorteilhaft ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem das skalierende Verhältnis von Abstand zu Leistung d / P = 0,022 mm / W beträgt, was bei einer Leistung einer Halogenlampe für Scheinwerfer von 18 W zu einem Abstand von d = 0,4 mm führt.
Vorteilhafterweise wird aufgrund des mit der elektrischen Leistung der Glühwendel skalierten Abstands der Schweißhilfe vom Glühwendelkörper der Temperaturgradient verkleinert, und die Leuchtdichte und die Lichtverteilung verbessert, wodurch auch eine größere Lebensdauer der Lampe erreicht wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen, den Zeichnungen und der Beschreibung definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Es stellen dar:
1: Eine perspektivische Ausschnittsansicht eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
2A: Eine Aufsicht auf das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel, wobei eine Leistung P₁ verwendet wird; und
2B: Eine Aufsicht auf das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel, wobei eine Leistung P₂ verwendet wird.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Im Folgenden werden gleiche oder gleichartige Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
1 zeigt eine perspektivische Ausschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels vorliegender Erfindung, bei dem eine Schweißhilfe 2 in einem bestimmten Abstand d von einem Wendelkörper 4 einer Glühwendel 8 angeordnet ist. Die Schweißhilfe 2 kann beispielsweise aus einem Molybdänband, einem Molybdänrohr oder auch aus einer Molybdänfolie bestehen, die um ein Glühwendelende 10 der Glühwendel 8 angeordnet wird, um das Glühwendelende 10 mit einem stromzuführenden Träger 12 zu verbinden. Dabei bestimmt sich der Abstand d über eine Leistung P, mit welcher die Glühwendel 8 betrieben werden soll, wobei diese Skalierung über die Relation 0,018 ≤ d / P ≤ 0,06 festgelegt ist. Besonders vorteilhaft ist ein Verhältnis von dP ≈0,022 mm / W. Das bedeutet beispielsweise, dass, wenn die Glühwendel 8 mit einer Leistung P = 18 W betrieben werden soll, dass der Abstand d = 0,4 mm beträgt.
Die 2A und 2B zeigen die Änderung des Abstands d, wenn die Glühwendel 8 mit unterschiedlichen Leistungen 21 bzw. 22 betrieben werden soll.
Dabei gilt die Faustregel, dass eine höhere Leistung einen größeren Abstand der Schweißhilfe von der Glühwendel erfordert, um eine möglichst homogene Lichtverteilung in der Glühwendel zu erreichen. Die erklärt sich dadurch, dass bei einer höheren Leistung durch den erhöhten Tempe raturgradienten der Wärmetransport aus den äußeren Windungen deutlicher zutage tritt.
Dabei zeigt die 2A die Anordnung der Schweißhilfe 2 an dem Glühwendelkörper 4, wenn die Glühwendel 8 mit einer Leistung P₁ betrieben wird. Legt man das oben genannte besonders vorteilhafte Verhältnis von 0,022 mm / W für die Skalierung zu Grunde, ergibt sich ein Abstand d₁ = 0,022·P₁. Der sich in dem ebenfalls oben vorgestellten Fall einer mit 18 W betriebenen Halogenlampe auf d₁ = 0.4 mm beläuft.
2B zeigt ebenfalls die Anordnung der Schweißhilfe 2 zu dem Glühwendelkörper 4. Diese Lampe wird jedoch mit einer geringeren Leistung P₂ betrieben, also P₂ < P₁, sodass die Schweißhilfe 2 in einem zweiten Abstand d₂ an der Glühwendel 8 angeordnet ist. Um das Verhältnis d2 / P2 = 0,022 mm / W zu erfüllen, muss der Abstand d₂ < d₁ gewählt werden.
Das bedeutet beispielsweise, dass eine Lampe, die mit einer zweiten Leistung P₂ von 5 W betrieben werden soll, nur einen Abstand d₂ von 0,11 mm aufweisen sollte.
Offenbart wird eine Schweißhilfe für eine Glühwendel einer Lampe bzw. eine Lampe mit einer solchen Schweißhilfe, wobei die Glühwendel einen Glühwendelkörper und mindestens ein Glühwendelende aufweist, und die Schweißhilfe in einem Abstand d von dem Glühwendelkörper angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, das mindestens ein Glühwendelende mit einem stromführenden Träger zu verbinden, wobei der Abstand d in Abhängigkeit von einer Leistung P, mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt ist.

2: Schweißhilfe
4: Glühwendelkörper
8: Glühwendel
10: Glühwendelende
12: stromführender Träger
P: Leistung
d: Abstand Schweißhilfe-Glühwendelkörper

Claims

Schweißhilfe (2) für eine Glühwendel (8) einer Lampe, wobei die Glühwendel (8) einen Glühwendelkörper (4) und mindestens ein Glühwendelende (10) aufweist, und die Schweißhilfe (2) in einem Abstand (d) von dem Glühwendelkörper (4) angeordnet ist, und dazu ausgelegt ist, das mindestens eine Glühwendelende (10) mit einem stromführenden Träger (12) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) in Abhängigkeit von einer Leistung (P), mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt ist.
Schweißhilfe nach Anspruch 1, wobei der Abstand (d) und die Leistung (P) die Relation 0,01 ≤ d/P ≤ 0,1 mm / W, insbesondere 0,018 ≤ d/P ≤ 0,06 mm / W, erfüllen.
Schweißhilfe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abstand (d) und die Leistung (P) die Relation d / P ≈ 0,022 mm / W erfüllen.
Schweißhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Glühwendel aus Wolfram ist.
Schweißhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schweißhilfe aus Molybdän ist.
Schweißhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schweißhilfe als Rohr, Band, und/oder Folie ausgebildet ist.
Schweißhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lampe eine Halogenlampe ist.
Lampe, insbesondere Halogenlampe, mit einer Glühwendel (8), die einen Glühwendelkörper (4) und mindestens ein Glühwendelende (10) aufweist, und einer Schweißhilfe (2) zum Befestigen des mindestens einen Glühwendelendes (10) an einem stromführenden Träger (12), wobei die Schweißhilfe (2) in einem Abstand (d) von dem Glühwendelkörper (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) in Abhängigkeit von einer Leistung (P), mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt ist.
Lampe nach Anspruch 8, wobei der Abstand (d) und die Leistung (P) die Relation 0,01 ≤ d/P ≤ 0,1 mm / W, insbesondere 0,018 ≤ d/P ≤ 0,06 mm / W, erfüllen.
Lampe nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Abstand (d) und die Leistung (P) die Relation d / P ≈ 0,022 mm / W erfüllen.
Verfahren zum Anbringen einer Schweißhilfe (2) nach einem der Ansprüche 1–7 an einer Glühwendel (8), wobei die Schweißhilfe (2) in einem Abstand (d) zum Glühwendelkörper (4) angeordnet wird, und der Abstand (d) in Abhängigkeit von der Leistung (P), mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt wird.