Technisches GebietTechnical area
Die
Erfindung betrifft eine integrierte Gasentladungslampe mit einem
Sockel, der einen Referenzring aufweist, der mechanisch mit einem
optischen System verbindbar ist, wobei die Elektroden der integrierten
Gasentladungslampe gegenüber
dem Referenzring eine definierte Lage einnehmen.The
The invention relates to an integrated gas discharge lamp with a
Base having a reference ring mechanically with a
optical system is connectable, the electrodes of the integrated
Gas discharge lamp opposite
take the reference ring a defined position.
Stand der TechnikState of the art
Die
Erfindung geht aus von einer integrierten Gasentladungslampe nach
der Gattung des Hauptanspruchs. The
The invention is based on an integrated gas discharge lamp
the genus of the main claim.
Aus
der WO 03/032365
A2 ist eine Glühlampe
für einen
Scheinwerfer bekannt, die eine elektromechanische Schnittstelle
aufweist, die ein einfaches Einsetzen der Glühlampe in einen Scheinwerfer
ermöglicht.From the WO 03/032365 A2 For example, an incandescent lamp for a headlamp is known that has an electromechanical interface that allows for easy insertion of the incandescent lamp into a headlight.
Aus
der DE 197 21 149
A1 ist eine Gasentladungslampe mit einem integrierten Zündgerät bekannt,
die zum Betrieb in einem Scheinwerfer ausgelegt ist. Die Gasentladungslampe
weist dabei eine Steckbuchse auf, in die die Versorgungsleitung
eines elektronischen Betriebsgerätes
einsteckbar ist, bevor oder nachdem die Lampe mechanisch mit dem Scheinwerfer
verbunden wurde. Die Installation im Scheinwerfer ist bei dieser
Lampe sehr aufwändig und
schwierig, insbesondere wenn der Scheinwerfer im Kfz. schwer zugänglich ist.
Daher wird bei einem Lampenausfall oftmals der ganze Scheinwerfer
getauscht.From the DE 197 21 149 A1 a gas discharge lamp with an integrated ignitor is known, which is designed for operation in a headlight. The gas discharge lamp in this case has a socket into which the supply line of an electronic operating device can be inserted before or after the lamp has been mechanically connected to the headlight. The installation in the headlight is very complicated and difficult in this lamp, especially when the headlights in the car. is difficult to access. Therefore, in case of lamp failure often the whole headlight is replaced.
Aus
der DE 101 63 378
A1 ist eine weitere Gasentladungslampe mit einem integrierten
Zündgerät bekannt.From the DE 101 63 378 A1 is another gas discharge lamp with an integrated ignitor known.
Aufgabetask
Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine integrierte Gasentladungslampe mit
einem Sockel, der einen Referenzring aufweist, der mechanisch mit
einem optischen System verbindbar ist, wobei die Elektroden der
integrierten Gasentladungslampe gegenüber dem Referenzring eine definierte
Lage einnehmen, anzugeben, die einfach und schnell am Scheinwerfer montierbar
ist.It
It is an object of the invention to provide an integrated gas discharge lamp
a pedestal having a reference ring mechanically with
an optical system is connectable, wherein the electrodes of the
integrated gas discharge lamp relative to the reference ring a defined
Take position, specify, which can be easily and quickly mounted on the headlight
is.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Dies stellt eine besonders einfache Montage der erfindungsgemäßen integrierten
Gasentladungslampe in einem Scheinwerfer sicher.The
solution
The object is achieved according to the invention with the features of the claim
1. This represents a particularly simple assembly of the integrated invention
Gas discharge lamp in a spotlight safe.
Bevorzugt
sind dabei die Kontakte der integrierten Gasentladungslampe übereinanderliegend angeordnet,
und zum Einrasten in ein Trägerteil
des optischen Systems mit entsprechenden Gegenkontakten ausgebildet.
Wenn die Kontakte dann lateral aus dem Lampensockel herausstehen,
und die Kontakte Flachkontakte sind, so ist die mechani sche Ausführung sehr
kostengünstig
und zuverlässig
in der Kontaktierung.Prefers
In this case, the contacts of the integrated gas discharge lamp are arranged one above the other,
and for latching in a carrier part
of the optical system formed with corresponding mating contacts.
If the contacts protrude laterally out of the lamp cap,
and the contacts are flat contacts, so is the mechanical cal execution very
economical
and reliable
in the contact.
In
einer zweiten Ausführungsform
weist die integrierte Gasentladungslampe vier Kontakte auf, wobei
je 2 Kontakte übereinander
und je 2 Kontakte hintereinander angeordnet sind. Mit dieser Variante sind
genügend
Kontakte vorhanden, dass die integrierte Gasentladungslampe auch
ein Bussystem aufweisen kann. Die beiden Kontakte, die beim Einsetzen
als letzte Kontaktieren, sind dabei bevorzugt die Kontakte für das Bussystem.In
a second embodiment
the integrated gas discharge lamp has four contacts, wherein
2 contacts on top of each other
and each 2 contacts are arranged one behind the other. With this variant are
enough
Contacts available that the integrated gas discharge lamp too
may have a bus system. The two contacts when inserting
As the last contact, the contacts for the bus system are preferred.
In
einer weiteren Ausführungsform
besteht der Referenzring partiell oder ganz aus einem metallischen
Werkstoff, und einer oder mehrere der Kontakte sind im Referenzring
angeordnet. Damit wird die integrierte Gasentladungslampe noch kompakter, und
nimmt weniger Platz im Scheinwerfer weg.In
a further embodiment
the reference ring consists partially or entirely of a metallic one
Material, and one or more of the contacts are in the reference ring
arranged. This makes the integrated gas discharge lamp even more compact, and
takes less space in the headlight away.
Zur
exakten Positionierung der integrierten Gasentladungslampe weist
der Referenzring mehrere Referenznoppen zum Zusammenwirken mit entsprechenden
Referenzflächen
im optischen System zur genauen Definition der Raumlage der Elektroden auf.
Bevorzugt sind dabei die Referenznoppen auf der gasentladungslampenbrennerabgewandten
Seite des Referenzringes angeordnet. Dadurch wird die Positionierung
der Lampe noch genauer, da die Toleranz der Dicke des Reflektorgrundes
nicht mehr in die Positionierung eingeht. In dieser Ausführungsform
weist der Lampensockel der integrierten Gasentladungslampe am Brennerseitigen
Ende bevorzugt eine Dichtung auf, und die Dichtung übt gleichzeitig
eine Vorspannung auf den Referenzring aus, derart dass die integrierte
Gasentladungslampe gegenüber dem
optischen System in Einbaulage gehalten wird. Damit wird die genaue
Positionierung mit einfachen und kostengünstigen Mitteln fixiert.to
exact positioning of the integrated gas discharge lamp has
the reference ring several reference knobs to interact with corresponding
reference surfaces
in the optical system for the exact definition of the spatial position of the electrodes.
Preference is given to the reference knobs on the gas discharge lamp burner facing away
Side of the reference ring arranged. This will make the positioning
the lamp even more accurate, since the tolerance of the thickness of the reflector base
no longer enters the positioning. In this embodiment
has the lamp base of the integrated gas discharge lamp on the burner side
Preferably, a seal on, and the seal exercises simultaneously
a bias on the reference ring, so that the integrated
Gas discharge lamp opposite the
optical system is held in the installed position. This will be the exact
Positioning fixed with simple and inexpensive means.
Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen integrierte Gasentladungslampe
ergeben sich aus weiteren abhängigen
Ansprüchen
und aus der folgenden Beschreibung.Further
advantageous developments and refinements of the integrated gas discharge lamp according to the invention
arise from other dependent
claims
and from the description below.
Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)Short description of the drawing (s)
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand
der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand
der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente
mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and with reference to the drawings, in which the same or functionally identical elements with identical reference are provided. Showing:
1 eine
Schnittansicht einer erfindungsgemäßen integrierten Gasentladungslampe
in einer ersten Ausführungsform, 1 a sectional view of an integrated gas discharge lamp according to the invention in a first embodiment,
2 eine
Explosionsansicht der mechanischen Bauteile der integrierten Gasentladungslampe in
der ersten Ausführungsform, 2 an exploded view of the mechanical components of the integrated gas discharge lamp in the first embodiment,
3 eine
Schnittansicht einer erfindungsgemäßen integrierten Gasentladungslampe
in einer zweiten Ausführungsform, 3 a sectional view of an integrated gas discharge lamp according to the invention in a second embodiment,
4 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen integrierten Gasentladungslampe in
einer zweiten Ausführungsform, 4 a perspective view of an integrated gas discharge lamp according to the invention in a second embodiment,
5 eine
Ansicht der Schnittstelle Scheinwerfer/Gasentladungslampe, 5 a view of the interface headlight / gas discharge lamp,
6 eine
Detailansicht der elektrischen Kontaktierung, 6 a detailed view of the electrical contact,
7 eine
Detailansicht der mechanischen Kontaktierung, 7 a detailed view of the mechanical contact,
8 eine
Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der integrierten
Gasentladungslampe, 8th a sectional view of a third embodiment of the integrated gas discharge lamp,
9 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen integrierten Gasentladungslampe in
einer vierten Ausführungsform, 9 a perspective view of an integrated gas discharge lamp according to the invention in a fourth embodiment,
Bevorzugte Ausführung der
ErfindungPreferred embodiment of
invention
Mechanische IntegrationMechanical integration
1 zeigt
eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der integrierten
Gasentladungslampe 5. Ein Lampenbrenner 50 wird
von einer Metallklammer 52 gehaltert, die an 4 Halteblechen 53 angebracht
ist. Die Haltebleche 53 sind in einen Lampensockel 70 eingegossen
beziehungsweise eingespritzt. Der Lampensockel 70 besteht
vorzugsweise aus Kunststoff, und wird über ein Spritzgussverfahren
oder über
ein Gießverfahren
hergestellt. Um die elektrische Abschirmung zu verbessern, kann
der Kunststoff des Lampensockels 70 elektrisch leitfähig oder metallisiert
sein. Besonders vorteilhaft ist eine Metallisierung des Lampensockels
auf der Außenseite,
folglich auf dem der Zünd-
und Betriebselektronik 910, 920 abgewandten Seite.
Neben einer Metallisierung ist auch das Umspritzen von metallischen
Leitern oder eines metallischen Geflechts möglich, so dass eine in der
Wand des Lampensockels 70 befindliche elektrisch leitende
Haut entsteht. Wird kein leitfähiger
oder metallisierter Kunststoff verwendet, so ist der Kunststoffsockel
mit einem elektrisch leitfähigen
Gehäuse 72 aus
einem leitfähigen
Material wie z. B. Metall umschlossen. Das Metall kann z. B. ein
korrosionsgeschütztes
Eisenblech oder aber auch ein Buntmetall wie Aluminium, Magnesium
oder Messing sein. Am brennerseitigen Abschluss des elektrisch leitfähigen Gehäuses 72 sitzt
ein Dichtring 71, in- und wieder auch als O-Ring bezeichnet,
der eine Abdichtung zum Reflektor hin bewerkstelligt. Durch diese Maßnahme kann
ein dichtes Scheinwerfersystem aufgebaut werden, ohne die Lampe
komplett in einen abgedichteten Scheinwerfer einbauen zu müssen. Dadurch,
dass die Lampe außen
am Scheinwerfer sitzt, ist die Kühlung
einer im Sockel befindlichen Zünd-
und Betriebselektronik 910, 920 bedeutend besser
und einfacher als mit einem herkömmlichen Aufbau,
bei dem die Gasentladungslampe 5 in einen dichten Scheinwerfer
eingebaut wird, bei dem nur eine schwach ausgeprägte kühlende Konvektion stattfinden
kann. Die näherungsweise
stehende Luft innerhalb des beschriebenen, dichten Scheinwerfers bedingt
einen sogenannten Wärmestau,
der zu deutlich höheren
Temperaturen der Betriebselektronik führt, als in der vorgeschlagenen
Ausführung,
bei der die Lampe auf der von der Lichtaustrittsfläche abgewandten
Seite ins Freie, beispielsweise in den Motorraum, steht. 1 shows a sectional view of a first embodiment of the integrated gas discharge lamp 5 , A lamp burner 50 is from a metal clip 52 held on 4 retaining plates 53 is appropriate. The retaining plates 53 are in a lamp base 70 poured or injected. The lamp base 70 is preferably made of plastic, and is produced via an injection molding process or via a casting process. To improve the electrical shielding, the plastic of the lamp base can 70 be electrically conductive or metallized. Particularly advantageous is a metallization of the lamp cap on the outside, consequently on that of the ignition and operating electronics 910 . 920 opposite side. In addition to a metallization and the encapsulation of metallic conductors or a metallic braid is possible, so that in the wall of the lamp base 70 located electrically conductive skin arises. If no conductive or metallized plastic is used, then the plastic base with an electrically conductive housing 72 made of a conductive material such. B. metal enclosed. The metal can z. As a corrosion-protected sheet iron or even a non-ferrous metal such as aluminum, magnesium or brass. At the burner end of the electrically conductive housing 72 sits a sealing ring 71 , in and again referred to as O-ring, which accomplishes a seal towards the reflector. By this measure, a dense headlight system can be constructed without having to install the lamp completely in a sealed headlight. Due to the fact that the lamp is located on the outside of the headlight, the cooling of an ignition and operating electronics located in the base 910 . 920 significantly better and easier than with a conventional construction, where the gas discharge lamp 5 is installed in a dense headlight, where only a slight cooling convection can take place. The approximately stationary air within the described, dense headlamp causes a so-called heat accumulation, which leads to significantly higher temperatures of the operating electronics, as in the proposed embodiment, in which the lamp is on the side facing away from the light exit surface side into the open, for example in the engine compartment ,
Der
Sockel 70 wird auf der dem Lampenbrenner 50 abgewandten
Seite von einer Sockelplatte 74 abgeschlossen. Die Sockelplatte 74 besteht vorzugsweise
aus einem thermisch wie elektrisch gut leitfähigen Material wie z. B. Aluminium
oder Magnesium. Um eine mechanische Verbindung mit dem Sockel 70 sowie
eine elektrische Verbindung mit dem elektrisch leitfähigen Gehäuse 72 herzustellen,
weist dieses an der dem Lampenbrenner 50 abgewandten Seite
mehrere Laschen 722 auf, die beim Zusammenbau der integrierten
Gasentladungslampe 5 auf die Sockelplatte 74 umgebördelt werden,
und so die benötigten
Verbindungen herstellen. Unter anderem durch diese Art der Verbindungstechnik
werden Lampenbrenner 50, Zündelektronik 910 und
Betriebselektronik 920 untrennbar mit einander verbunden. Dies
hat für
den Kraftfahrzeug-Hersteller den Vorteil, dass die gesamte integrierte
Gasentladungslampe 5 von Seiten der Logistik als auch bei
der Montage als ein Teil betrachtet werden kann, die geringere Komplexität führt zu reduzierten
Kosten und eine Verwechslungsgefahr zwischen Komponenten mit gleicher
Funktion aber unterschiedlicher Ausgestaltung, wie etwa unterschiedlichen
Produktversionen, ist eliminiert. Für den Endkunden, beispielsweise
den Fahrzeugeigentümer,
ergibt sich hieraus der Vorteil, dass die reduzierte Komplexität den Austausch
einer defekten integrierten Gasentladungslampe gegenüber dem
Stand der Technik deutlich vereinfacht und beschleunigt, die Fehlersuche
erleichtert und geringere Kenntnisse und Fähigkeiten für die Durchführung eines
Lampenwechsels erforderlich sind. Der Wegfall der Kabel sowie Steckverbinder
zwischen den Komponenten reduziert zudem die Kosten, erhöht die Zuverlässigkeit
und reduziert das Gewicht.The base 70 will be on the lamp burner 50 opposite side of a base plate 74 completed. The base plate 74 preferably consists of a thermally and electrically good conductive material such. As aluminum or magnesium. To make a mechanical connection with the socket 70 and an electrical connection to the electrically conductive housing 72 manufacture, this points to the lamp burner 50 opposite side several tabs 722 on when assembling the integrated gas discharge lamp 5 on the base plate 74 be crimped, and so make the necessary connections. Among other things, this type of connection technology become lamp burners 50 , Ignition electronics 910 and operating electronics 920 inseparable from each other. This has the advantage for the motor vehicle manufacturer that the entire integrated gas discharge lamp 5 The lower complexity leads to reduced costs and a likelihood of confusion between components with the same function but different design, such as different product versions, is eliminated. For the end customer, such as the vehicle owner, this results in the advantage that the reduced complexity significantly simplifies and speeds up the replacement of a defective integrated gas discharge lamp over the prior art, facilitates troubleshooting and less knowledge and skills required to perform a lamp replacement. The elimination of the cables and connectors between the components also reduces the cost, he increases reliability and reduces weight.
Die
Sockelplatte ist bevorzugt aus Aluminiumdruckguss oder aus Magnesiumdruckguss
ausgeführt.
Dies ist eine ebenso kostengünstige
wie mechanisch sowie elektrisch hochwertige Variante. Eine elektrisch
gut leitfähige
Verbindung zwischen dem zumindest oberflächlich elektrisch leitfähigen Lampensockel 70 oder
dem elektrisch leitfähigen
Gehäuse 72 und
der ebenfalls elektrisch leitfähigen
Sockelplatte 74 ist insbesondere für eine gute elektromagnetische
Abschirmung erforderlich. Diese Abschirmung verhindert die Störung benachbarter
elektrischer oder elektronischer Baugruppen. Darüber hinaus gewährleistet
die Abschirmung, dass die Baugruppen keinen negativen Einfluss auf
die Funktion der Zünd-
und Betriebselektronik 910, 920 haben. Zwischen
die Sockelplatte 74 und den Sockel 70 ist ein
Dichtungsring 73 angeordnet, der eine Wasser- und luftdichte
Verbindung zwischen dem Sockel 70 und der Sockelplatte 74 gewährleistet.The base plate is preferably made of die-cast aluminum or die-cast magnesium. This is an inexpensive as well as mechanically and electrically high-quality variant. An electrically good conductive connection between the at least superficially electrically conductive lamp base 70 or the electrically conductive housing 72 and also electrically conductive base plate 74 is particularly required for good electromagnetic shielding. This shield prevents the interference of adjacent electrical or electronic assemblies. In addition, the shield ensures that the modules have no negative impact on the function of the ignition and operating electronics 910 . 920 to have. Between the base plate 74 and the pedestal 70 is a sealing ring 73 arranged, providing a water and airtight connection between the base 70 and the base plate 74 guaranteed.
In
einer alternativen Ausführungsform
sind der Sockel 70 sowie die Sockelplatte 74 derart
ausgebildet, dass beide Teile ineinander einrastbar sind und in
Rastlage gleichzeitig ein oder mehrere Kontaktpunkte zwischen dem
elektrisch leitfähigem
Gehäuse 72 und
der Sockelplatte 74 bestehen, um eine gute Anbindung für die elektrische
Abschirmung zu generieren. Auch hier ist wieder zwischen Sockel
und Sockelplatte ein Dichtungsring angeordnet, der die Dichtheit
des Sockels auf der dem Gasentladungslampenbrenner 50 abgewandten
Seite gewährleistet.In an alternative embodiment, the pedestal 70 as well as the base plate 74 designed such that both parts are latched into one another and in latching position at the same time one or more points of contact between the electrically conductive housing 72 and the base plate 74 exist to generate a good connection for the electrical shielding. Again, between the base and base plate, a sealing ring is arranged, the tightness of the base on the gas discharge lamp burner 50 guaranteed side away.
Im
Inneren des Sockels 70 sind zwei Ebenen vorgesehen, die
die Zünd-
und Betriebselektronik aufnehmen. Eine erste kleinere Ebene, die
dem Lampenbrenner 50 am nächsten liegt, nimmt die Zündelektronik 910 mit
dem Zündtransformator 80 auf.
Auf die Konstruktion des Zündtransformators 80 wird später noch
eingegangen werden. Eine zweite größere Ebene nimmt die für den Betrieb
des Entladungslampenbrenners 50 notwendige Betriebselektronik 920 auf.
Die Zünd-
sowie die Betriebselektronik kann auf jeder geeigneten Art von Leiterplatte,
auch Platine genannt, angesiedelt sein. In Frage kommen konventionelle
Leiterplatten, Metallkernleiterplatten, Leiterplatten in LTCC-Technologie,
oxidierte oder beschichtete Metallplatten mit Leiterbahnen in Dickschichttechnik,
Kunststoffleiterplatten in MID oder MID Heißprägetechnik oder geeignete andere
mögliche
Technologien zur Herstellung von temperaturfesten Leiterplatten.
Die elektronischen Komponenten und Bauelemente, welche die Zünd- und
Betriebselektronik bilden, können
sich dabei jeweils auf der Ober- und Unterseite sowie im Inneren
der beiden Leiterplatten befinden. In der 1 sind der
Einfachheit halber außer
dem Transformator 80 keine weiteren elektronischen Komponenten
oder Bauelemente, auf der Leiterplatte dargestellt. Sofern die Leiterplatte für die Zündelektronik 910 und
die Leiterplatte für
die Betriebselektronik 920 aus demselben Material bestehen,
können
sie vorteilhafter weise auf demselben Nutzen gefertigt werden. Dabei
können
zwischen den Platinen Brücken
bestückt
werden, die beim Vereinzeln und Einbringen in den Lampensockel 70 als elektrische
Verbindungen zwischen den Platinen dienen. Als Brücken können beispielsweise
Einzeldrähte,
Flachbandleitungen oder starr-flexible Leiter platten dienen. Die
elektrische Verbindung der beiden Leiterplatten wird dabei so ausgeführt, dass
sie eine Abstandsänderung
zwischen den beiden Leiterplatten der Zünd- und Betriebselektronik
durch thermische Ausdehnung, insbesondere durch eine thermische
Zyklenbeanspruchung, unbeschadet übersteht. Hierzu sind beispielsweise
die Drähte
mit ausreichender Länge
und entsprechender Verlegung innerhalb des Gehäuses zu versehen. Alternativ
können beispielsweise
eine oder mehrere Stift- und Buchsenleisten verwendet werden, die
so bemessen und angeordnet sind, dass sie eine thermische Ausdehnung
in Richtung der Längsachse
des Gasentladungslampenbrenners der beiden Leiterplatten zulassen
und dennoch in allen Fällen
eine elektrische Verbindung gewährleisten.
Hierzu sind beispielsweise die Stifte der Stiftleiste senkrecht
zur jeweiligen Leiterplattenoberfläche angeordnet und die Einführlänge der
Buchsen so bemessen, dass sie mehr Weg für die Stifte zur Verfügung stellen,
als diese bedingt durch die thermische Ausdehnung innerhalb der Buchsen
benötigen.Inside the pedestal 70 Two levels are provided, which accommodate the ignition and operating electronics. A first smaller level, the lamp burner 50 is closest, takes the ignition electronics 910 with the ignition transformer 80 on. On the design of the ignition transformer 80 will be discussed later. A second larger level takes the for the operation of the discharge lamp burner 50 necessary operating electronics 920 on. The ignition and the operating electronics can be located on any suitable type of circuit board, also called circuit board. Conventional PCBs, metal-core PCBs, LTCC technology PCBs, thick-layered, oxidized or coated metal plates, MID or MID hot-stamping PCBs, or any other suitable technology for producing temperature-resistant printed circuit boards are possible. The electronic components and components that make up the ignition and operating electronics can be located on the top and bottom as well as inside the two printed circuit boards. In the 1 are for convenience except the transformer 80 no further electronic components or components, shown on the circuit board. If the circuit board for the ignition electronics 910 and the circuit board for the operating electronics 920 Made of the same material, they can be advantageously manufactured on the same benefit. In this case, bridges can be fitted between the boards, which when separating and placing in the lamp base 70 serve as electrical connections between the boards. As bridges, for example, single wires, ribbon cables or rigid-flexible conductor plates can be used. The electrical connection of the two printed circuit boards is designed so that it survives a change in distance between the two circuit boards of the ignition and operating electronics by thermal expansion, in particular by a thermal cycle stress, unscathed. For this purpose, for example, the wires are to be provided with sufficient length and appropriate installation within the housing. Alternatively, for example, one or more male and female headers may be used which are sized and arranged to permit thermal expansion in the direction of the longitudinal axis of the gas discharge lamp burner of the two circuit boards and still provide electrical connection in all cases. For this purpose, for example, the pins of the pin header are arranged perpendicular to the respective circuit board surface and the insertion length of the sockets dimensioned so that they provide more path for the pins available, as they require due to the thermal expansion within the sockets.
Die
Leiterplatte für
die Zündelektronik 910 weist
auf der der Betriebselektronik zugewandten Seite eine elektrisch
leitende Abschirmfläche
auf, um Störungen,
die durch die Hochspannung in der Zündelektronik zustande kommen,
möglichst
von der Betriebselektronik fernzuhalten. Bei einer metallischen oder
Metallkernplatine ist diese Fläche
inhärent
vorhanden, bei anderen Platinenmaterialien wird vorzugsweise eine
Kupferfläche
oder Ähnliches
auf dieser Seite aufgebracht. Wird eine Metallkernplatine verwendet,
so kann mit dieser auch der Zündtransformator 80 gekühlt werden,
der aufgrund der Nähe
zum Gasentladungslampenbrenner 50 einer besonders hohen
thermischen Belastung ausgesetzt ist. Eine elektrisch leitende Abschirmfläche zwischen
der Zündelektronik 910 und
der Betriebselektronik 920 kann alternativ auch durch ein
metallisches Blech erfolgen, das zwischen den beiden Leiterplatten
eingebracht ist und vorteilhafter Weise elektrisch leitend mit dem elektrisch
leitfähigen
Gehäuse 72 verbunden
ist. Soll diese Abschirmfläche
auch zur Kühlung
des Zündtransformators 80 dienen,
so ist es von Vorteil, wenn das metallische Blech auch eine gute
thermische Anbindung beispielsweise durch eine Wärmeleitfolie oder Wärmeleitpaste
an das elektrisch leitfähige
Gehäuse 72 aufweist.The circuit board for the ignition electronics 910 has on the side facing the operating electronics on an electrically conductive shielding surface to keep disturbances that come about by the high voltage in the ignition electronics, as far as possible to keep away from the operating electronics. In the case of a metallic or metal core board, this surface is inherently present, in the case of other board materials, preferably a copper surface or the like is applied to this side. If a metal core board is used, so can the ignition transformer with this 80 be cooled due to the proximity to the gas discharge lamp burner 50 is exposed to a particularly high thermal load. An electrically conductive shielding surface between the ignition electronics 910 and the operating electronics 920 Alternatively, it can be done by a metallic sheet, which is introduced between the two circuit boards and advantageously electrically conductive with the electrically conductive housing 72 connected is. Should this shielding also for cooling the ignition transformer 80 serve, it is advantageous if the metallic sheet also has a good thermal connection, for example by a heat conducting foil or thermal paste to the electrically conductive housing 72 having.
Die
Leiterplatte für
die Betriebselektronik 920 ist zwischen dem Sockel 70 und
der Sockelplatte 74 eingeklemmt. Die Leiterplatte für die Betriebselektronik 920 weist
an Ihrem Umfang jeweils auf der Ober- und Unterseite eine umlaufende
Masseleiterbahn, so genannte Masseringe auf, die aufgrund von Durchkontaktierungen
elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Diese Durchkontaktierungen
werden üblicherweise
als Vias bezeichnet, und sind elektrische Kontaktierungen, die durch
die Leiterplatte verlaufen. Diese Masseringe stellen durch die Einklemmung
zwischen dem Sockel 70 und der Sockelplatte 74 einen
elektrischen Kontakt zur Sockelplatte 74 her, wodurch die
Masseanbindung der Betriebselektronik 920 zum elektrisch
leitfähigem
Gehäuse 72 über die
umgebördelten
Laschen 722 gewährleistet ist.The printed circuit board for the operating electronics 920 is between the pedestal 70 and the base plate 74 trapped. The printed circuit board for the operating electronics 920 has on its circumference in each case on the top and bottom of a circumferential ground trace, so-called ground rings, which are electrically conductively connected to each other due to vias. These vias are commonly referred to as vias, and are electrical contacts that pass through the circuit board. These mass rings set by the entrapment between the pedestal 70 and the base plate 74 an electrical contact to the base plate 74 ago, whereby the ground connection of the operating electronics 920 to the electrically conductive housing 72 over the flanged tabs 722 is guaranteed.
2 zeigt
eine Explosionsansicht der mechanischen Bauteile der integrierten
Gasentladungslampe 5 in der ersten Ausführungsform. Hier ist der Sockel
quadratisch, im Prinzip kann er aber auch viele andere geeignete
Formen aufweisen. Besonders günstige
weitere Ausführungsformen
wären rund, sechseckig,
achteckig oder rechteckig. Zur Bestimmung der Außenkontur der Ausführungsform
wird in Gedanken ein Schnitt senkrecht zur Längsachse des Gasentladungslampenbrenners 50 durch
das die Elektronik beinhaltende Gehäuseteil durchgeführt, und
die sich ergebende Außenkontur
betrachtet, wobei Rundungen an den Gehäusekanten zu vernachlässigen sind.
Im Fall der in 1 und 2 dargestellten
ersten Ausführungsform
ergeben sich abhängig
davon, ob sich die gewählte
Schnittfläche
näher bei
der Zündelektronik 910 oder
näher bei
der der Betriebselektronik 920 befindet, zwei Quadrate.
Bei der ersten Ausführungsform
handelt es sich deshalb um eine quadratische Ausführungsform.
Die erste sich ergebende Außenkontur
in der Nähe
der Zündelektronik 910 ist
kleiner als die zweite, was im Wesentlichen dadurch bedingt ist,
dass die Leiterplatte der Zündelektronik 920 geringere
Abmessungen besitzt als die der Betriebelektronik 910.
Dies muss jedoch nicht zwingend der Fall sein und eine Ausführungsform
in der beiden Außenkonturen
die gleiche Größe besitzen
und es folglich nur eine Einzige Außenkontur gibt, ist möglich. Auch
müssen
die beiden Geometrien der Außenkonturen
in den verschiedenen Bereichen nicht identisch sein. Insbesondere
eine im Bereich der Zündelektronik
kleine, runde und eine im Bereich der Betriebselektronik größere, sechseckige Außenkontur
erscheint als eine besonders vorteilhafte Ausführungsform. 2 shows an exploded view of the mechanical components of the integrated gas discharge lamp 5 in the first embodiment. Here the pedestal is square, but in principle it can also have many other suitable shapes. Particularly favorable further embodiments would be round, hexagonal, octagonal or rectangular. In order to determine the outer contour of the embodiment, a cut is made in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the gas discharge lamp burner 50 performed by the electronics housing housing part, and the resulting outer contour considered, with roundings on the edges of the housing are negligible. In the case of in 1 and 2 shown first embodiment, depending on whether the selected interface closer to the ignition electronics 910 or closer to the operating electronics 920 located, two squares. The first embodiment is therefore a quadratic embodiment. The first resulting outer contour near the ignition electronics 910 is smaller than the second, which is essentially due to the fact that the circuit board of the ignition electronics 920 has smaller dimensions than that of the operating electronics 910 , However, this need not necessarily be the case and an embodiment in the two outer contours have the same size and consequently there is only a single outer contour is possible. Also, the two geometries of the outer contours need not be identical in the different areas. In particular, in the field of ignition electronics small, round and larger in the field of operating electronics, hexagonal outer contour appears as a particularly advantageous embodiment.
Die
Platine für
die Betriebselektronik 920 ist dabei, wie oben schon dargelegt,
zwischen den Sockel 70 und die Sockelplatte 74 eingeklemmt.
Der Dichtungsring 73 kommt wie die Leiterplatte für die Betriebselektronik 920 zwischen
dem Sockel 70 und der Sockelplatte 74 zu liegen,
und ist außerhalb
der Leiterplatte für
die Betriebselektronik 920 angeordnet.The board for the operating electronics 920 is, as already stated above, between the base 70 and the base plate 74 trapped. The sealing ring 73 comes like the PCB for the operating electronics 920 between the pedestal 70 and the base plate 74 to lie, and is outside the PCB for the operating electronics 920 arranged.
3 zeigt
eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der integrierten
Gasentladungslampe 5. Die zweite Ausführungsform ist ähnlich der ersten
Ausführungsform,
es werden daher lediglich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform
beschrieben. In der zweiten Ausführungsform
sind die Zündelektronik 910 und
die Betriebselektronik 920 in einer gemeinsamen Ebene auf
einer Leiterplatte als Gesamtbetriebselektronik 930 angeordnet.
Durch diese Maßnahme
kann der Sockel der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe 5 flacher
Ausfallen, wodurch auch ein Scheinwerfer, der diese Gasentladungslampe 5 verwendet
ebenfalls weniger Tiefe zeigt. Der Zündtransformator 80 sitzt
dabei mittig unter dem Gasentladungslampenbrenner 50. Dabei liegt
der Mittelpunkt des Zündtransformators 80 bevorzugt
in der Längsachse
des Gasentladungslampenbrenners 50. Die Stromzuführung für die sockelnahe
Gasentladungslampenbrennerelektrode ragt dabei in den mittleren
Teil des Zündtransformators
hinein. Der Zündtransformator
ist nicht auf der Leiterplatte montiert, sondern sitzt mit seinem
gasentladungslampenbrennerfernen Ende in etwa auf gleicher Höhe wie die
gasentladungslampenbrennerabgewandte Seite der Leiterplatte. Die
Leiterplatte der Gesamtbetriebselektronik 930 ist dazu
an dieser Stelle ausgespart, so dass der Zündtransformator 80 in
die Leiterplatte der Gesamtbetriebselektronik 930 eingesetzt
ist. Zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit
kann das Gehäuse,
beispielsweise durch Stege aus Aluminiumblech oder Mu-Metall, mit
Wänden
und Kammern versehen sein und hierdurch eine elektrische, magnetische
und elektromagnetische Schirmung von unterschiedlichen Schaltungsteilen
gegeneinander sowie gegen die Umgebung erfolgen. Die Schirmung kann
auch durch andere Maßnahmen
erzielt werden, insbesondere ist die Ausbildung von Kavitäten in der
Sockelplatte 74 sowie im Lampensockel 70 im Rahmen
des Spritzgussverfahrens leicht realisierbar. 3 shows a sectional view of a second embodiment of the integrated gas discharge lamp 5 , The second embodiment is similar to the first embodiment, therefore, only the differences from the first embodiment will be described. In the second embodiment, the ignition electronics 910 and the operating electronics 920 in a common plane on a printed circuit board as a total operating electronics 930 arranged. By this measure, the base of the gas discharge lamp according to the invention 5 flat fail, whereby a headlamp these gas discharge lamp 5 also uses less depth shows. The ignition transformer 80 sits in the middle under the gas discharge lamp burner 50 , This is the center of the ignition transformer 80 preferably in the longitudinal axis of the gas discharge lamp burner 50 , The power supply for the near-base gas discharge lamp burner electrode protrudes into the central part of the ignition transformer. The ignition transformer is not mounted on the circuit board, but sits with his gas discharge lamp burner remote end at about the same height as the gas discharge lamp burner side facing away from the circuit board. The circuit board of the total operating electronics 930 is omitted at this point, so that the ignition transformer 80 into the circuit board of the overall operating electronics 930 is used. To improve the electromagnetic compatibility, the housing, for example, by webs of aluminum sheet or mu-metal, be provided with walls and chambers and thereby carried an electrical, magnetic and electromagnetic shielding of different circuit parts against each other and against the environment. The shielding can also be achieved by other measures, in particular the formation of cavities in the base plate 74 as well as in the lamp base 70 within the scope of the injection molding process easily feasible.
Die
verbleibenden Hohlräume
innerhalb des Gehäuses
der integrierten Gasentladungslampe 5, insbesondere um
den Zündtransformator 80 und
auf beiden Seiten der Gesamtbetriebselektronik 930, sind
mit Vergussmasse ausgefüllt.
Dies hat mehrere Vorteile, so werden beispielsweise elektrische Überschläge, insbesondere
durch die vom Zündtransformator
erzeugte Hochspannung, sicher verhindert, eine gute Entwärmung der
Elektronik gewährleistet, sowie
eine mechanisch sehr robuste Einheit geschaffen, die insbesondere
Umwelteinflüssen
wie Feuchtigkeit und hohen Beschleunigungen sehr gut widersteht.
Insbesondere zur Reduktion des Gewichts kann jedoch auch nur ein
teilweiser Verguss, beispielsweise im Bereich des Zündtransformators 80, realisiert
werden.The remaining cavities within the housing of the integrated gas discharge lamp 5 , in particular to the ignition transformer 80 and on both sides of the total operating electronics 930 , are filled with potting compound. This has several advantages, such as electrical flashovers, in particular by the high voltage generated by the ignition transformer safely prevented, ensuring a good cooling of the electronics, as well as a mechanically very robust unit created that very well withstand environmental influences such as moisture and high accelerations. However, in particular for reducing the weight, only a partial casting, for example in the region of the ignition transformer 80 , will be realized.
8 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen integrierten
Gasentladungslampe 5. Die dritte Ausführungsform ist ähnlich zur
ersten Ausführungsform,
daher werden nur die Unterschiede zur ersten Ausführungsform
beschrieben. In der dritten Ausführungsform
ist die Sockelplatte 74 auf ihrer Außenseite mit Kühlrippen
versehen. Es ist auch denkbar, dass auch der Lampensockel 70 und das
elektrisch leitfähige
Gehäuse 72 jeweils
mit Kühlrippen
versehen werden. Zudem wird die Funktion der Leiterplatte der Betriebselektronik 920 ebenfalls durch
die Sockelplatte erfüllt,
da diese auf ihrer Innenseite elektrisch nicht leitende Bereiche
aufweist, beispielsweise Bereiche aus anodisch oxidiertem Aluminium,
die mit leitenden Strukturen versehen sind, beispielsweise Leiterbahnen
in Dickschichttechnik, und die mit den Bauelementen der Gesamtbetriebselektronik
elektrisch leitend, beispielsweise durch Löten, verbunden sind. Durch
diese Maßnahme
wird die Betriebselektronik 920 besonders gut gekühlt, da
sie direkt auf einem Kühlkörper aufgebracht ist.
Die Kühlrippen
sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass eine natürliche Konvektion in Einbaulage der
integrierten Gasentladungslampe 5 begünstigt wird. Soll die integrierte
Gasentladungslampe 5 in verschiedenen Einbaulagen betrieben
werden können,
so kann die kühlende
Oberfläche
auch dementsprechend ausgestaltet sein und z. B. aus runden, Hexagonalen,
quadratischen oder rechteckigen Fingern bestehen, so dass eine natürliche Konvektion
in mehreren Raumrichtungen stattfinden kann. Die Zündelektronik 910 findet
wie bei der ersten Ausführungsform
auf einer darüber
liegenden Leiterplatte Platz, und ist mit der Betriebselektronik 920 durch
geeignete Maßnahmen
elektrisch verbunden. Dies kann durch Federkontakte oder Steckkontakte
bewerkstelligt werden, aber auch durch in dem Sockel verlaufende
Leiterbahnen oder auf der Innenseite des Sockels aufgeprägte Leiterbahnen,
die mit der Zündelektronik 910 und
der Betriebselektronik 920 verbunden werden. 8th shows a third embodiment of the integrated gas discharge lamp according to the invention 5 , The third embodiment is similar to the first embodiment, therefore, only the differences from the first embodiment will be described. In the third embodiment, the base plate 74 provided with cooling fins on its outside. It is also conceivable that even the lamp base 70 and the electrically conductive housing 72 each be provided with cooling fins. In addition, the function of the circuit board of the operating electronics 920 also met by the base plate, as this has on its inside electrically non-conductive areas, such as areas of anodized aluminum, which are provided with conductive structures, such as printed conductors in thick-film technology, and electrically conductive with the components of the overall operating electronics, for example by soldering, are connected. By this measure, the operating electronics 920 cooled particularly well, as it is applied directly to a heat sink. The cooling fins are preferably designed such that a natural convection in the installed position of the integrated gas discharge lamp 5 is favored. Should the integrated gas discharge lamp 5 can be operated in different mounting positions, the cooling surface can also be configured accordingly and z. B. from round, hexagonal, square or rectangular fingers, so that a natural convection can take place in several directions in space. The ignition electronics 910 As with the first embodiment, it fits on an overlying printed circuit board, and is compatible with the operating electronics 920 electrically connected by suitable measures. This can be accomplished by spring contacts or plug contacts, but also by running in the base tracks or on the inside of the base printed conductors, with the ignition electronics 910 and the operating electronics 920 get connected.
9 zeigt
eine vierte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen integrierten
Gasentladungslampe 5. Die vierte Ausführungsform ist ähnlich zur
zweiten Ausführungsform,
daher werden nur die Unterschiede zur zweiten Ausführungsform
beschrieben. In der vierten Ausführungsform
wird die Sockelplatte 74 durch eine auf der Innenseite,
und damit wie im vorherigen Ausführungsbeispiel
ebenfalls einseitig, bestückte
Metallkernplatine realisiert. Die Sockelplatte 74 ist jedoch,
wie auf der 4 gut zu erkennen ist, keine
Platte mehr sondern ein Sockelbecher mit hochgezogenen Seitenwänden. Im
Folgenden wird die Sockelplatte daher aus Gründen der Übersichtlichkeit als Sockelbecher
bezeichnet. Der Sockelbecher kann ebenfalls aus einem thermisch
gut leitfähigem
Material bestehen. Besonders gut geeignet sind Metalllegierungen,
die gut, z. B. durch Tiefziehen, umgeformt werden können. Ebenfalls
gut geeignet ist ein thermisch gut leitender Kunststoff, der durch Spritzgießen in Form
gebracht werden kann. Der Sockel 70 mit dem Referenzring 702 und
den Referenznoppen 703 besteht in dieser Ausführungsform
im wesentlichen aus einer hexagonalen Platte, auf der der Brenner
gegenüber
dem Referenzring justiert befestigt ist. Der Sockelbecher beherbergt
die Gesamtbetriebselektronik 930, die auf einer eigenen
Leiterplatte oder am Innenboden des Sockelbechers Platz findet.
An den Stromzuführungen 56, 57 des
Gasentladungslampenbrenners 50 sind Steckkontakte angebracht,
die beim Zusammenbau des Sockelbechers und des Sockels 70 in
entsprechende Gegenkontakte des Sockelbechers eingreifen und einen
zuverlässigen
Kontakt herstellen. 9 shows a fourth embodiment of the integrated gas discharge lamp according to the invention 5 , The fourth embodiment is similar to the second embodiment, therefore, only the differences from the second embodiment will be described. In the fourth embodiment, the base plate 74 realized by a on the inside, and thus, as in the previous embodiment also on one side, stocked metal core board. The base plate 74 is, however, how on the 4 It is easy to see, no longer a plate but a base cup with raised side walls. Hereinafter, the base plate is therefore referred to for clarity as a socket cup. The base cup may also consist of a thermally highly conductive material. Particularly suitable are metal alloys that are good, z. B. by deep drawing, can be reshaped. Also suitable is a thermally well conductive plastic that can be brought into shape by injection molding. The base 70 with the reference ring 702 and the reference knobs 703 consists in this embodiment essentially of a hexagonal plate on which the burner is fixed relative to the reference ring. The base cup houses the total operating electronics 930 , which fits on its own circuit board or on the inner bottom of the base cup. At the power supply lines 56 . 57 of the gas discharge lamp burner 50 Plug contacts are attached when assembling the base cup and the socket 70 engage in corresponding mating contacts of the base cup and establish a reliable contact.
Sind
der Sockelbecher und der Sockel 70 aus Metall, so können die
beiden Teile durch Umbördeln
wie bei einer Kaffeedose oder Konservendose verbunden werden. ES
können
aber auch, wie in der 9 gezeigt, lediglich mehrere
Laschen des Sockelbechers auf den Sockel aufgebördelt werden, um eine mechanisch
wie elektrisch gute Verbindung zu erzeugen. Zur Herstellung der
Verbindung können aber
auch die bekannten Löt-
und Schweißverfahren verwendet
werden.Are the base cup and the pedestal 70 made of metal, so the two parts can be connected by crimping like a coffee can or tin can. But you can also, as in the 9 shown, only a plurality of flaps of the base cup are crimped onto the base to produce a mechanically and electrically good connection. For the preparation of the compound but also the known soldering and welding methods can be used.
Sind
der Sockelbecher und der Sockel 70 aus Kunststoff, so kann
die Verbindung bevorzugt durch Ultraschallschweißen erfolgen. Dies hat eine zuverlässige und
feste Verbindung zur Folge, die im Falle eines leitfähigen Kunststoffes
auch eine leitfähige
Verbindung nach sich zieht. Die Verbindung kann aber ebenso durch
entsprechende Verrastungen erfolgen, dazu sind dann am Sockelbecher
beziehungsweise dem Sockel 70 entsprechende Rastnasen bzw
Vertiefungen vorzusehen.Are the base cup and the pedestal 70 made of plastic, so the connection can preferably be made by ultrasonic welding. This results in a reliable and firm connection, which in the case of a conductive plastic also leads to a conductive connection. But the connection can also be done by appropriate locking, this is then the base cup or the base 70 provide appropriate locking lugs or depressions.
Im
Folgenden sollen der Durchmesser (DIA) und die Höhe (HIG) der integrierten Gasentladungslampe 5 weitgehend
unabhängig
von der Geometrie definiert werden, um in Folgenden eine einfachere Beschreibung
vornehmem zu können.
Unter der Höhe
(HIG) der integrierten Gasentladungslampe wird der maximale Abstand
der Referenzebene, auf die weiter unten näher eingegangen wird, zur brennerabgewandten
Außenseite
der Sockelplatte (74) verstanden. Unter dem Durchmesser
(DIA) wird die längste
Strecke innerhalb der integrierten Gasentladungslampe verstanden,
wobei die Stecke innerhalb einer beliebigen Ebene liegt, wobei diese
Ebene parallel zur Referenzebene verläuft.The following is the diameter (DIA) and the height (HIG) of the integrated gas discharge lamp 5 are defined largely independently of the geometry, in order to be able to make a simpler description in the following. Below the height (HIG) of the integrated gas discharge lamp, the maximum distance of the reference plane, which will be discussed in more detail below, to the burner facing away outside of the base plate ( 74 ) Understood. The diameter (DIA) is understood to be the longest distance within the integrated gas discharge lamp, the plug lying within any plane, this plane running parallel to the reference plane.
Wie
in 4 gut zu sehen ist, weist der Lampensockel der
integrierten Gasentladungslampe 5 gemäß der zweiten und der vierten
Ausführungsform eine
hexagonale Form auf, die mehrere Vorteile mit sich bringt. Einerseits
ist die integrierte Gasentladungslampe 5 so gut zu greifen,
um sie an ihrem Bestimmungsort einzusetzen. Andererseits kann der Nutzen
der Leiterplatte der integrierten Gesamtbetriebselektronik 930 so
gestaltet werden, dass ein nur geringer Verschnitt auftritt und
so eine gute Kosteneffizienz möglich
wird. Durch die flache Ausgestaltung des Sockels kann ein sehr kurz
bauender Scheinwerfer gestaltet werden, was insbesondere bei modernen
Kraftfahrzeugen von Vorteil ist. Die punktsymmetrische hexagonale
Form genießt
alle Vorteile einer runden Form, ohne aber deren Nachteile aufzuweisen.As in 4 is clearly visible, the lamp base of the integrated gas discharge lamp 5 according to the second and fourth embodiments, a hexagonal shape, which brings several advantages. On the one hand is the integrated gas discharge lamp 5 so good to use them at their destination. On the other hand, the Benefits of the integrated overall operating electronics board 930 be designed so that only a small waste occurs and so a good cost efficiency is possible. Due to the flat design of the base, a very short-built headlights can be designed, which is particularly advantageous in modern motor vehicles. The point-symmetrical hexagonal shape enjoys all the advantages of a round shape, but without having its disadvantages.
Wie
in 3 und 4 dargestellt, ragen an einer
Seite des Sockels 70 der Lampe Kontakte 210, 220 radial
zur Längsachse
des Gasentladungslampenbrenners 50 aus dem Sockel heraus.
Sie dienen der elektrischen Kontaktierung der integrierten Gasentladungslampe 5 mit
einem Scheinwerfer. Diese Kontakte werden bei der Herstellung des
Lampensockels 70 in Rahmen eines Kunststoff-Spritzguss-Verfahrens umspritzt.
Dies hat den Vorteil, dass kein besonders Steckersystem erforderlich
ist, aber dennoch die wasser- und luftdichte Kapselung, wie sie bereits
weiter oben beschrieben wurde, gewährleistet werden kann.As in 3 and 4 shown protrude on one side of the base 70 the lamp contacts 210 . 220 radially to the longitudinal axis of the gas discharge lamp burner 50 out of the socket. They serve to make electrical contact with the integrated gas discharge lamp 5 with a headlight. These contacts are used in the manufacture of the lamp cap 70 encapsulated in a plastic injection molding process. This has the advantage that no particular plug system is required, but nevertheless the water and airtight enclosure, as has already been described above, can be guaranteed.
ScheinwerferschnittstelleSpotlight interface
Das
Zusammenspiel zwischen integrierter Gasentladungslampe 5 und
Scheinwerfer 3 ist in 5 gezeigt.
Die Gasentladungslampe 5 in der zweiten Ausführungsform besitzt
eine spezielle elektrische Schnittstelle, über die sie mit elektrischer Leistung
versorgt wird. Die elektrische Schnittstelle ist derart ausgebildet,
dass beim Einsetzen der Gasentladungslampe 5 in einen Scheinwerfer 3 diese nicht
nur mechanisch mit dem Scheinwerfer 3 verbunden wird, sondern
auch gleichzeitig elektrisch. Eine ähnlich aufgebaute Schnittstelle
wird auch in modernen Halogenglühlampen
für Automobilscheinwerfer
verwendet und z. B. von der Fa. Osram unter dem Namen „Snap Lite” vertrieben.
Wird die integrierte Gasentladungslampe 5 also in einen
Reflektor oder Scheinwerfer eingesetzt, so werden beim Vorgang des
Einsetzens alle für
den ordnungsgemäßen Betrieb
benötigten
mechanischen und elektrischen Kontakte mit ihren im Scheinwerfer 3 vorhandenen entsprechenden
Gegenkontakten verbunden. Der Sockel 70 weist an seiner
Schnittstelle zum Scheinwerfer 3 aus einem Referenzring 702 heraustretende Noppen 703 auf,
die eine Referenzebene definieren. Eine Detaildarstellung ist in 7 gezeigt.
Diese drei Noppen liegen beim Einsetzen der integrierten Gasentladungslampe 5 am
entsprechenden Gegenstück des
Scheinwerfers 3 an. Die Elektroden beziehungsweise der
Entladungsbogen des Gasentladungslampenbrenners 50 werden
im Fertigungsprozess der integrierten Gasentladungslampe 5 gegenüber der
Referenzebene justiert. Dadurch nimmt der Lichtbogen der integrierten
Gasentladungslampe 5 im Reflektor bei ihrem Einsetzen in
den Scheinwerfer eine definierte Position ein, die eine präzise optische
Abbildung ermöglicht.
Das Einsetzen in den Scheinwerfer erfolgt in der zweiten Ausführungsform
nach 3 & 4 durch
ein Hindurchstecken der vom Referenzring lateral abstehenden Laschen 704 durch
den Reflektorboden eines Reflektors 33 des Scheinwerfers 3.The interaction between integrated gas discharge lamp 5 and headlights 3 is in 5 shown. The gas discharge lamp 5 in the second embodiment has a special electrical interface through which it is supplied with electrical power. The electrical interface is designed such that when inserting the gas discharge lamp 5 in a spotlight 3 not just mechanically with the headlight 3 is connected, but also at the same time electrically. A similarly constructed interface is also used in modern halogen incandescent lamps for automobile headlights and z. B. from the company. Osram under the name "Snap Lite" distributed. Will the integrated gas discharge lamp 5 Thus, when used in a reflector or headlight, so are all required for proper operation mechanical and electrical contacts with their headlights in the process of insertion 3 existing corresponding mating contacts connected. The base 70 indicates at its interface to the headlight 3 from a reference ring 702 emergent pimples 703 which define a reference plane. A detail is in 7 shown. These three pimples are located at the onset of the integrated gas discharge lamp 5 on the corresponding counterpart of the headlamp 3 at. The electrodes or the discharge arc of the gas discharge lamp burner 50 be in the manufacturing process of the integrated gas discharge lamp 5 adjusted relative to the reference plane. As a result, the arc of the integrated gas discharge lamp decreases 5 In the reflector when they are inserted into the headlight a defined position, which allows a precise optical image. The insertion into the headlight takes place in the second embodiment 3 & 4 by passing the tabs laterally projecting from the reference ring 704 through the reflector base of a reflector 33 of the headlight 3 ,
Danach
erfolgt eine Drehung der integrierte Gasentladungslampe 5 relativ
zum Reflektor 33, woraufhin die Noppen 703, die
an der sockelseitigen Fläche
der Laschen 704 angebracht sind, die integrierte Gasentladungslampe
nach innen ziehen und am Ende der Drehung in dafür vorgesehene Referenzflächen am
Reflektorgrund einrasten. Der Dichtungsring 71 wird dabei
zusammengepresst und hält das
System so auf Spannung, dass die Noppen 703 gegen die im
Reflektorgrund befindlichen Referenzflächen gedrückt werden. Damit ist die Lage
der integrierten Gasentladungslampe 5 und damit des Entladungsbogens
des Gasentladungslampenbrenners 50 gegenüber dem
Reflektor 33 präzise
justiert und fixiert. Die hohe Wiederholgenauigkeit der mechanischen
Positionierung von typischerweise besser als 0,1 mm in allen drei
Raumrichtungen der beschriebenen Scheinwerferschnittstelle ermöglicht die
Realisierung eines optisch hervorragenden Scheinwerfersystems. Ein
solches Scheinwerfersystem kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug
Anwendung finden, nachdem es sich in der entsprechenden Ausgestaltung
durch eine ausgeprägte
und wohl definierte Hell-Dunkel-Grenze auszeichnet.Thereafter, a rotation of the integrated gas discharge lamp takes place 5 relative to the reflector 33 , whereupon the pimples 703 at the base side of the tabs 704 are attached, pull the integrated gas discharge lamp inwards and engage at the end of the rotation in designated reference surfaces on the reflector base. The sealing ring 71 It is pressed together and keeps the system in tension so that the pimples 703 be pressed against the reference surfaces located in the reflector base. This is the location of the integrated gas discharge lamp 5 and thus the discharge arc of the gas discharge lamp burner 50 opposite the reflector 33 precisely adjusted and fixed. The high repeat accuracy of the mechanical positioning of typically better than 0.1 mm in all three spatial directions of the described headlight interface allows the realization of an optically excellent headlamp system. Such a headlamp system can be found in particular in a motor vehicle application, after it is characterized in the corresponding embodiment by a pronounced and well-defined cut-off.
Ein
geeigneter Scheinwerfer 3 weist hierzu ein Lichtlenkmittel
in Form eines Reflektors 33, eine Aufnahme für die integrierte
Gasentladungslampe 5, und ein Trägerteil 35 auf, wobei
auf dem Trägerteil ein
mit Gegenkontakten für
die elektrischen Kontakte 210, 220, 230, 240 der
integrierten Gasentladungslampe 5 versehenes Anschlusselement
angeordnet ist. Die elektrischen Kontakte 210, 220, 230, 240 der integrierten
Gasentladungslampe 5 ragen radial zur Längsachse des Gasentladungslampenbrenners 50 aus
dem Lampensockel 70 heraus. Sie dienen der Versorgung der
Gesamtbetriebselektronik 930 mit elektrischer Energie.
Nach der Montage der integrierten Gasentladungslampe 5 im
Scheinwerfer durch einen Montagevorgang, der im Wesentlichen auf
einer Steckbewegung gefolgt von einer Rechts-Drehbewegung beruht,
sind ihre Kontakte 210, 220, 230, 240 in den
Schlitzen 351, 352 des Anschlusselements 35 angeordnet,
wie in der Detailzeichnung in 6 zu sehen
ist. Bei diesen Schlitzen 351, 352 handelt es sich
um die Schlitze für
die elektrischen Gegenkontakte 350 zu den Kontakten 210, 220, 230, 240 der
integrierten Gasentladungslampe 5. Dadurch entfallen die
mit Anschlusskabeln versehenen Stecker zur Kontaktierung der integrierten
Gasentladungslampe 5 im Scheinwerfer gemäß dem Stand
der Technik. Insbesondere werden die elektrischen Kontakte der integrierten
Gasentladungslampe 5 beim Einsetzen in den Scheinwerfer
unmittelbar mit ihren Gegenkontakten 350 des Anschlusselements
auf dem Trägerteil 35 kontaktiert.
Dadurch wird die mechanische Belastung der elektrischen Anschlüsse durch
frei schwingende Kabel reduziert. Ferner wird die Anzahl der benötigten Anschlusskabel
pro Scheinwerfer verringert und damit auch die Verwechslungsgefahr während der
Fertigung reduziert. Zusätzlich
ermöglicht
diese Maßnahme
auch einen höheren
Automatisierungsgrad bei der Fertigung des Scheinwerfers, da weniger
Kabel von Hand montiert werden müssen.
Anstatt wie bisher gemäß dem Stand
der Technik alle Lichtquellen im Scheinwerfer mittels einem auf
den Lampensockel aufgesteckten und einem Anschlusskabel versehenen
Stecker mit Energie zu versorgen, genügt es, beim erfindungsgemäßen Scheinwerfer,
vorhandene elektrische Versorgungskontakte des Scheinwerfers an
die Bordnetzspannung anzuschließen,
um die integrierte Gasentla dungslampe 5 mit Energie zu
versorgen. Die Versorgung der im Scheinwerfer vorhandenen Lampen
durch die Versorgungskontakte des Scheinwerfers ist durch eine feste
Verdrahtung im Scheinwerfer gegeben. Dadurch wird die Verkabelung
des Scheinwerfers 3 bzw. der integrierten Gasentladungslampe 5 erheblich vereinfacht.A suitable headlight 3 has for this purpose a light-guiding means in the form of a reflector 33 , a receptacle for the integrated gas discharge lamp 5 , and a carrier part 35 on, wherein on the support member with a mating contacts for the electrical contacts 210 . 220 . 230 . 240 the integrated gas discharge lamp 5 provided connecting element is arranged. The electrical contacts 210 . 220 . 230 . 240 the integrated gas discharge lamp 5 project radially to the longitudinal axis of the gas discharge lamp burner 50 from the lamp base 70 out. They serve to supply the overall operating electronics 930 with electrical energy. After mounting the integrated gas discharge lamp 5 in the headlamp by an assembly process, which is essentially based on a plug movement followed by a right-handed rotation, are their contacts 210 . 220 . 230 . 240 in the slots 351 . 352 of the connection element 35 arranged as in the detail drawing in 6 you can see. At these slots 351 . 352 These are the slots for the electrical mating contacts 350 to the contacts 210 . 220 . 230 . 240 the integrated gas discharge lamp 5 , This eliminates the provided with connecting cables plug for contacting the integrated gas discharge lamp 5 in the headlamp according to the prior art. In particular, the electrical contacts of the integrated gas discharge lamp 5 when inserting into the headlight immediately with their mating contacts 350 of the connection element on the carrier part 35 contacted. As a result, the mechanical load on the electrical connections is reduced by freely oscillating cables. Furthermore, the number of required connection cables per headlamp is reduced, thereby reducing the risk of confusion during manufacture. In addition, this measure also allows a higher degree of automation in the production of the headlamp, since fewer cables must be assembled by hand. Instead of supplying as in the prior art all the light sources in the headlight by means of an attached to the lamp cap and a connection cable plug with energy, it is sufficient in the inventive headlamp, existing electrical supply contacts of the headlamp to connect the vehicle electrical system voltage to the integrated Gasentla training lamp 5 to provide energy. The supply of existing lamps in the headlamps through the supply contacts of the headlamp is given by a fixed wiring in the headlamp. This will cause the wiring of the headlight 3 or the integrated gas discharge lamp 5 considerably simplified.
Eine
andere Variante der mechanischen Justierung zeigt die erste Ausführungsform
der Lampe in den 1 & 2. Hier
sind die Noppen 703 an der dem Gasentladungslampenbrenner 50 zugewandten Seite
des Referenzringes 702 angeordnet. In dieser Variante kommen
die Noppen 703 auf entsprechenden Gegenflächen an
der Rückseite
des Reflektors zu liegen, um dadurch die Lage der integrierten Gasentladungslampe 5 gegenüber dem
Reflektor 33 zu definieren. Die integrierte Gasentladungslampe 5 wird
dabei von hinten an die Referenzflächen des Reflektors 33 gepresst.
Diese Variante birgt den Nachteil, dass die Lage zwischen der optisch
wirksamen Reflektorinnenseite und den Referenzflächen an der Rückseite
des Reflektors sehr genau toleriert sein muss, um eine präzise optische
Abbildung zu erreichen.Another variant of the mechanical adjustment shows the first embodiment of the lamp in the 1 & 2 , Here are the pimples 703 at the gas discharge lamp burner 50 facing side of the reference ring 702 arranged. In this variant, the nubs come 703 to lie on corresponding mating surfaces on the back of the reflector, thereby the position of the integrated gas discharge lamp 5 opposite the reflector 33 define. The integrated gas discharge lamp 5 is doing from the back to the reference surfaces of the reflector 33 pressed. This variant has the disadvantage that the position between the optically effective reflector inside and the reference surfaces on the back of the reflector must be tolerated very accurately in order to achieve a precise optical imaging.
Das
System der Scheinwerferschnittstelle der zweiten Ausführungsform
ist ebenfalls geeignet, in modernen Bus-Systemen eine weiter vereinfachte Verkabelung
zu realisieren. So besitzt die integrierte Gasentladungslampe 5 neben
den beiden elektrischen Kontakten 210, 220 weitere
Kontakte 230, 240, über die eine Kommunikation
mit der Bordelektronik des Kraftfahrzeugs erfolgt. Das Anschlusselement 35 besitzt
zwei Schlitze 351, 352 mit entsprechend je 2 Gegenkontakten.
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind nur drei
elektrische Kontakte an der Lampe vorhanden, zwei die im Wesentlichen
zur Zuführung
der elektrischen Lampenleistung dienen, und ein Logik-Eingang, auch als
Remote-Enable-Pin bezeichnet, mit dessen Hilfe die Lampe durch die
Bordelektronik des Kraftfahrzeugs nahezu leistungslos ein- und ausgeschaltet werden
kann.The system of the headlight interface of the second embodiment is also suitable for realizing further simplified wiring in modern bus systems. So has the integrated gas discharge lamp 5 next to the two electrical contacts 210 . 220 further contacts 230 . 240 , via which a communication with the on-board electronics of the motor vehicle takes place. The connection element 35 has two slots 351 . 352 with accordingly 2 mating contacts. In a further embodiment, not shown, only three electrical contacts on the lamp are present, two are essentially used to supply the electrical lamp power, and a logic input, also referred to as a remote enable pin, with the help of the lamp by the on-board electronics of the motor vehicle can be switched on and off almost without power.
Diese „Snap Lite”-Schnittstelle
weist neben dem Vorteil, dass ein Vertauschen von elektrischen Anschlüssen ausgeschlossen
ist, noch einen weiteren Vorteil auf: Dadurch, dass die Lampe erst
dann mit Leistung versorgt wird wenn sie sich an ihrem bestimmungsgemäßen Platz
im Scheinwerfer befindet, kann die dem Sockel abgewandte Stromzuführung 57 des
Gasentladungslampenbrenners 50 nur dann berührt werden,
wenn die integrierte Gasentladungslampe 5 sicher außer Betrieb
ist. Die Sicherheit im Umgang mit solch einer Hochdruckentladungslampe wird
dadurch drastisch erhöht.
Durch die einfache Installation der integrierten Gasentladungslampe 5 im Scheinwerfer 3 wird
der Endkunde in die Lage versetzt, eine solche Lampe zu ersetzen.
Dadurch ist die integrierte Gasentladungslampe 5 für den Endkunden
kostengünstiger,
da zum Lampenwechsel keine Werkstatt aufgesucht werden muss.This "Snap Lite" interface has in addition to the advantage that a swapping of electrical connections is excluded, yet another advantage: the fact that the lamp is only supplied with power when it is in its intended place in the headlight can the socket facing away from the power supply 57 of the gas discharge lamp burner 50 only be touched when the integrated gas discharge lamp 5 safely out of service. The safety in dealing with such a high-pressure discharge lamp is thereby increased drastically. By the simple installation of the integrated gas discharge lamp 5 in the spotlight 3 the end customer is enabled to replace such a lamp. This is the integrated gas discharge lamp 5 less expensive for the end customer, since no workshop needs to be visited to change the lamp.
Durch
das Einsetzen der integrierten Gasentladungslampe 5 in
den Reflektor 33 wird zudem die Masseanbindung der Lampe
mit dem Scheinwerfergehäuse
realisiert. Dies kann beispielsweise durch am Reflektor 33 befestigte
und mit dem Massepotenzial des Fahrzeugs verbundene Federblechstreifen realisiert
werden. Beim Einsetzen der Lampe in den Schweinwerfer berühren die
Federblechstreifen die elektrisch leitende Gehäuseoberfläche der integrierten Gasentladungslampe 5 und
stellen eine elektrische Verbin dung zwischen der Fahrzeugmasse und der
internen Masse bzw. dem Masseschirm der integrierten Gasentladungslampe
her. Diese Kontaktierung kann beispielsweise an der Seitenwand oder
an der Stirnseite des Gehäuses 72 erfolgen.
Im vorliegenden Falle erfolgt die Masseanbindung mittels des Dichtringes 71,
der leitfähig
ist. Ist die Gehäuseoberfläche nicht
oder nicht vollständig
elektrisch leitfähig, erfolgt
die Kontaktierung der Federblechstreifen an einer Kontaktfläche auf
der Gehäuseoberfläche der integrierten
Gasentladungslampe. Diese Kontaktfläche oder diese Kontaktflächen weisen
eine elektrisch leitende Verbindung zur internen Masse bzw. dem Masseschirm
der integrierten Gasentladungslampe auf.By inserting the integrated gas discharge lamp 5 in the reflector 33 In addition, the ground connection of the lamp is realized with the spotlight housing. This can be done, for example, by the reflector 33 fixed and connected to the ground potential of the vehicle spring strip be realized. When inserting the lamp into the headlamp, the spring strips touch the electrically conductive housing surface of the integrated gas discharge lamp 5 and establish an electrical connection between the vehicle ground and the internal ground of the integrated gas discharge lamp. This contact can, for example, on the side wall or on the front side of the housing 72 respectively. In the present case, the ground connection by means of the sealing ring 71 which is conductive. If the housing surface is not or not completely electrically conductive, the contacting of the spring strip on a contact surface on the housing surface of the integrated gas discharge lamp. This contact surface or these contact surfaces have an electrically conductive connection to the internal ground or the ground shield of the integrated gas discharge lamp.
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2020
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elektronisches
Betriebsgerätelectronic
control gear
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210210
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elektrischer
Kontaktelectrical
Contact
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220220
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elektrischer
Kontaktelectrical
Contact
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230230
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elektrischer
Kontaktelectrical
Contact
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240240
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elektrischer
Kontaktelectrical
Contact
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33
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Scheinwerferheadlights
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3333
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Reflektor
des Scheinwerfersreflector
of the headlight
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3535
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Trägerteil
mit Gegenkontaktensupport part
with mating contacts
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350350
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Gegenkontaktemating contacts
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351,
352351,
352
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Schlitzeslots
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55
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Integrierte
Gasentladungslampeintegrated
Gas discharge lamp
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5050
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GasentladungslampenbrennerGas discharge lamp burner
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502502
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Entladungsgefäßdischarge vessel
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504504
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Elektrodenelectrodes
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506506
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Molybdänfoliemolybdenum foil
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5252
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Metallklammer
zum Halten des Gasentladungslampenbrennersmetal clip
for holding the gas discharge lamp burner
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5353
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Halteblech
für MetallklammerHalteblech
for metal bracket
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5454
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metallische
Beschichtung des Außenkolbensmetallic
Coating of the outer bulb
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5656
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sockelnahe
Stromzuführung
des Gasentladungslampenbrennerspedestal near
power supply
of the gas discharge lamp burner
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5757
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sockelferne
Stromzuführungremote from the base
power supply
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7070
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Lampensockellamp base
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702702
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Referenzringreference ring
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703703
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aus
dem Referenzring heraustretende Noppenout
the reference ring protruding pimples
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7171
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Dichtring
zum Reflektorseal
to the reflector
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7272
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elektrisch
leitfähiges
Gehäuseelectrical
conductive
casing
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7373
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Dichtungsring
zwischen Sockelplatte und Sockelsealing ring
between base plate and base
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7474
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Sockelplatteplinth
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741741
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SockelplattendomSockelplattendom
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8080
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Zündtransformatorignition transformer
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910910
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Zündelektronikignition electronics
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920920
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Betriebselektronikoperating electronics
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930930
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GesamtbetriebselektronikTotal operating electronics
