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Die Erfindung betrifft eine Halterung für eine Lampengefäßeinheit einer Entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Entladungslampe mit einer derartigen Halterung.
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I. Stand der Technik
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Eine derartige Halterung und Entladungslampe sind beispielsweise in der
WO 2010/112289 A1 und in der
WO 2008/110969 A2 offenbart. Diese Schriften beschreiben jeweils eine Halterung für eine Lampengefäßeinheit einer Hochdruckentladungslampe mit einem ringförmigen Halteelement, das zur Befestigung der Lampengefäßeinheit an einem Sockel der Hochdruckentladungslampe dient und das federnd ausgebildete Laschen besitzt, die zum Verschweißen mit einer die Lampengefäßeinheit umschließenden Manschette dienen.
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II. Darstellung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Halterung für eine Lampengefäßeinheit einer Entladungslampe mit einem verbesserten ringförmigen Halteelement und eine Entladungslampe mit einem derartigen ringförmigen Halteelement bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Halterung mit den Merkmalen aus dem Anspruch 1 und durch eine Entladungslampe mit den Merkmalen aus dem Anspruch 7 gelöst.
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Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Halterung für eine Lampengefäßeinheit einer Entladungslampe weist ein ringförmiges Halteelement auf, das zur Befestigung der Lampengefäßeinheit an einem Sockel der Entladungslampe dient und das federnd ausgebildete, zum Verschweißen mit einer die Lampengefäßeinheit umschließenden Manschette dienende Laschen besitzt. Erfindungsgemäß weist das ringförmige Halteelement einen Befestigungsring und einen an den Befestigungsring fixierten Laschenring, an dem die federnd ausgebildeten Laschen angeordnet sind, auf.
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Durch die Aufteilung des ringförmigen Halteelements der erfindungsgemäßen Halterung in einen Befestigungsring und einen Laschenring können enge Toleranzen bei der Dicke des ringförmigen Halteelements eingehalten werden. Insbesondere kann mittels des Befestigungsrings auch die Lage der Lampengefäßeinheit bzw. eines in der Lampengefäßeinheit eingeschlossenen Leuchtmittels in Bezug auf die Optik eines Scheinwerfers, in den die Entladungslampe eingesetzt ist, in entsprechend engen Toleranzen festgelegt werden. Außerdem können dadurch Befestigungsring und Laschenring der erfindungsgemäßen Haltering aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Insbesondere kann der Laschenring aus einem Material mit Federwirkung, beispielsweise Edelstahl, bestehen, um die federnd ausgebildeten Laschen zu verwirklichen und der Befestigungsring kann aus einem Material bestehen, das das Einhalten enger Toleranzen für die Dicke des ringförmigen Halteelements ermöglicht.
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Der Befestigungsring der erfindungsgemäßen Halterung ist vorzugsweise ringscheibenförmig ausgebildet, um eine Oberfläche bereitzustellen, die zum Verschweißen mit dem Laschenring oder als Anschlagsfläche zur Montage der Entladungslampe in einem Scheinwerfer genutzt werden kann.
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Vorteilhafterweise ist der Befestigungsring der erfindungsgemäßen Halterung steif gegenüber Verbiegen und Verwinden ausgebildet, um den Befestigungsring zur Arretierung der Entladungslampe in einem Scheinwerfer nutzen zu können. Der Ausdruck "steif gegenüber Verbiegen und Verwinden" bedeutet hier, dass der Befestigungsring steif gegenüber Verbiegen und Verwinden bezüglich der Kräfte ist, die üblicherweise während der Handhabung des Befestigungsrings, der Halterung und der Entladungslampe beim Transport und der Montage sowie dem Gebrauch an dem Befestigungsring auftreten.
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Vorzugsweise besteht der Befestigungsring aus Edelstahl, um sowohl enge Toleranzen bei der Dicke des ringförmigen Halteelements als auch eine hohe Steifigkeit des Befestigungsrings gegenüber Verbiegen und Verwinden sowie eine einfache Verschweißung mit dem Laschenring mittels Laser gewährleisten zu können.
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Vorteilhafterweise besitzt der Befestigungsring eine Oberfläche mit Referenznoppen für die Ausrichtung der Lampengefäßeinheit bzw. für die Ausrichtung eines in der Lampengefäßeinheit eingeschlossenen Leuchtmittels. Dadurch bilden die Lampengefäßeinheit und ihre Halterung ein bereits justiertes System mit definierter Lage der Lampengefäßeinheit und des in der Lampengefäßeinheit eingeschlossenen Leuchtmittels bezüglich der Referenznoppen. Das vorgenannte justierte System kann als vorgefertigte Baueinheit am Sockel der Entladungslampe montiert werden, wobei die justierte Lage des Leuchtmittels sowohl während der Montage der vorgefertigten Baueinheit am Lampensockel als auch beim Einsetzen der Entladungslampe in einen Fahrzeugscheinwerfer erhalten bleibt.
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Alle Komponenten der Halterung und die Manschette bestehen vorzugsweise aus Metall. Dadurch können die Komponenten der Halterung und die Manschette auf einfache Weise durch Schweißen, insbesondere Laserschweißen miteinander verbunden werden.
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Die erfindungsgemäßen Halterung ist in vorteilhafter Weise mit Montagemitteln zu ihrer Montage am Sockel einer Entladungslampe ausgestattet. Vorzugsweise sind diese Montagemittel am Befestigungsring angeordnet, um eine hohe Stabilität zu gewährleisten. Die Montagemittel umfassen vorzugsweise einen Montagering, der am Befestigungsring fixiert ist und zur Montage am Sockel einer Entladungslampe vorgesehen ist. Der Montagering kann auf einfache Weise, beispielsweise durch Schweißen, mit dem Befestigungsring und mit dem Sockel verbunden werden.
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Die erfindungsgemäße Entladungslampe besitzt eine Lampengefäßeinheit und eine die Lampengefäßeinheit klemmend umschließende Manschette sowie eine Halterung für die Lampengefäßeinheit, wobei die Halterung einen Befestigungsring und einen an den Befestigungsring fixierten Laschenring aufweist, an dem federnd ausgebildete Laschen angeordnet sind, und wobei die federnd ausgebildeten Laschen an der Manschette fixiert sind, so dass die Lampengefäßeinheit in der Ringöffnung des Befestigungsrings gehaltert ist. Die vorgenannte Entladungslampe mit der Lampengefäßeinheit, der Manschette und der Halterung für die Lampengefäßeinheit bildet, wie bereits oben erläutert wurde, ein justiertes System, das als vorgefertigte Baueinheit an einem Sockel der Entladungslampe montiert werden kann. Die bereits oben beschriebenen Vorteile der Halterung gelten auch für die vorgenannte Entladungslampe, die mit der entsprechenden Halterung für ihre Lampengefäßeinheit ausgestattet ist.
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Die erfindungsgemäße Entladungslampe ist vorzugsweise mit einem Sockel versehen und die Montagemittel der Halterung sind an dem Sockel befestigt. Der Sockel hat den Vorteil, dass er mit elektrischen Anschlüssen für die Energieversorgung der Entladungslampe ausgestattet werden kann und eine elektrische Isolierung der elektrischen Anschlüsse ermöglicht.
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Vorteilhafterweise weist der Sockel der erfindungsgemäßen Entladungslampe ein Gehäuse auf, in dessen Innenraum Komponenten einer Betriebsvorrichtung für die Entladungslampe angeordnet sind, und im Gehäuse ist eine Öffnung vorgesehen, in die ein Ende der Lampengefäßeinheit hinein ragt. Dadurch kann die Kontaktierung von Hochspannung führenden Komponenten der Betriebsvorrichtung komplett innerhalb des Gehäuses ausgeführt werden und somit ein Schutz vor Hochspannung gewährleistet werden.
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Die Montagemittel zur Fixierung der Halterung für die Lampengefäßeinheit umfassen vorzugsweise einen am Befestigungsring fixierten Montagering, der die Öffnung im Gehäuse umschließt und einen oder mehrere am Gehäuse befestigten Abschnitte besitzt. Der Montagering ermöglicht eine einfache und stabile Verbindung zwischen dem Befestigungsring der Halterung und dem Gehäuses des Sockels. Beispielsweise kann der Montagering mit dem Befestigungsring verschweißt sein und einen oder mehrere Abschnitte besitzen, die mit einer Wand des Gehäuses auf der Innenseite oder Außenseite verschweißt sind. Beispielsweise kann es sich bei dem vorgenannten Abschnitt des Montagerings um einen ringscheibenförmigen Abschnitt handeln, der die Öffnung im Gehäuse umgibt und mit der Gehäusewand auf der Innenseite oder Außenseite durch Laserschweißen verbunden ist. Alternativ können die vorgenannten Abschnitte des Montagerings als Stege ausgebildet sein, die in Aussparungen des Gehäuses, beispielsweise am Rand der Öffnung, greifen und dort mit dem Gehäuse verschweißt sind. Außerdem können die vorgenannten Abschnitte des Montagerings alternativ auch als Aussparungen ausgebildet sein, in die Vorsprünge des Gehäuses greifen, die mit dem Montagering verschweißt sind.
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Der Befestigungsring der erfindungsgemäßen Entladungslampe besitzt vorzugsweise eine vom Gehäuse abgewandte Oberfläche, die mit Referenznoppen für die Justage der Lampengefäßeinheit bzw. eines in der Lampengefäßeinheit eingeschlossenen Leuchtmittels versehen ist. Die mit Referenznoppen versehene Oberfläche des Befestigungsrings kann dadurch als Referenzebene für die Ausrichtung der Entladungslampe bezüglich des Scheinwerferreflektors beim Einsetzen in einem Scheinwerfer dienen.
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Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus Metall oder aus metallisch beschichtetem Kunststoff, um eine elektromagnetische Abschirmung der im Innenraum des Gehäuses angeordneten Betriebsvorrichtung und eine gute elektromagnetische Verträglichkeit der Entladungslampe zu gewährleisten.
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III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 Eine isometrische Ansicht der Entladungslampe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung
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2 Eine Draufsicht auf die Oberseite der in 1 abgebildeten Entladungslampe
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3 Einen Querschnitt durch die in den 2 abgebildete Entladungslampe entlang der Schnittlinie A-A
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Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Entladungslampe handelt es sich um eine Hochdruckentladungslampe, die als Lichtquelle in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer vorgesehen ist.
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Diese Hochdruckentladungslampe besitzt eine Lampengefäßeinheit 100 mit zwei diametral angeordneten Enden 101, 102 und eine Halterung 400 für die Lampengefäßeinheit 100 sowie einen Sockel 2, an dem die Halterung 400 befestigt ist. Die Lampengefäßeinheit 100 besteht aus einem gasdicht verschlossenen Entladungsgefäß 103, in dem zwei Gasentladungselektroden und eine Füllung zum Erzeugen einer Licht emittierenden Gasentladung eingeschlossen sind, und aus einem das Entladungsgefäß 103 umgebenden Außenkolben 104, der mit den Enden des Entladungsgefäßes 103 verschmolzen ist. Die Gasentladungselektroden bzw. der zwischen ihnen während des Lampenbetriebs vorhandene Entladungsbogen bilden das Leuchtmittel der Hochdruckentladungslampe. Die Lampengefäßeinheit 100 ist mittels einer, die Lampengefäßeinheit mit Klemmsitz umschließenden Manschette 120 und mittels der Halterung 400 am Sockel 2 fixiert. Die Manschette 120 besteht aus nichtrostendem Stahl, beispielsweise Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4016. Der Sockel 2 weist ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 200 mit sechs Seitenwänden auf. Ein erstes Ende 101 der Lampengefäßeinheit 100, das auch als sockelnahes Ende 101 bezeichnet wird, erstreckt sich durch eine, in einer Wand 201 des Gehäuses 200 angeordnete Öffnung 300 in den Innenraum 301 des Gehäuses 200. Das zweite Ende 102 der Lampengefäßeinheit 100 ist sockelfern angeordnet und wird daher auch als sockelfernes Ende 102 bezeichnet. Parallel zur im wesentlichen zylindrischen Lampengefäßeinheit 100 verläuft ein mit einer Keramikisolierung versehener Abschnitt 105 einer aus dem sockelfernen Ende 102 der Lampengefäßeinheit 100 herausragenden und zum Gehäuse 200 zurückgeführten Stromzuführung. Im Innenraum 301 des Gehäuses 200 sind Komponenten einer Betriebsvorrichtung für die Hochdruckentladungslampe angeordnet. Vorzugsweise sind alle Komponenten einer Betriebs- und Zündvorrichtung im Innenraum 301 des Gehäuses 200 untergebracht, so dass den an einer Wand des Gehäuses 200 angeordneten elektrischen Anschlüssen (nicht abgebildet) der Hochdruckentladungslampe nur die Bordnetzspannung zur Energieversorgung der Hochdruckentladungslampe zugeführt werden muss. Das Gehäuse 200 besteht aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung, um eine elektromagnetische Abschirmung der Komponenten der Betriebsvorrichtung zu gewährleisten.
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Die Halterung 400 für die mit der Manschette 120 versehene Lampengefäßeinheit 100 besteht aus einem Befestigungsring 410, einem Laschenring 420 und einem Montagering 430. Der Befestigungsring 410 besteht aus Edelstahl, beispielsweise aus nichtrostendem Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4301 oder 1.4016 oder 1.4003. Er ist ringscheibenförmig mit einer Dicke von 1,5 mm ausgebildet. An seiner von der Gehäusewand 201 abgewandte Oberseite 411 besitzt der Befestigungsring 410 drei äquidistant entlang seines Umfangs angeordnete Referenznoppen 412, 413, 414, die als Referenz für die Ausrichtung der Lampengefäßeinheit 100 bzw. der im Entladungsgefäß 103 der Lampengefäßeinheit 100 eingeschlossenen Gasentladungselektroden dienen. Die Oberseite 411 des Befestigungsrings 410 und die Referenznoppen 412, 413, 414 definieren eine Referenzebene für die Justage der Lampengefäßeinheit 100 bzw. der in der Lampengefäßeinheit 100 eingeschlossenen Gasentladungselektroden. Der Laschenring 420 ist in einer Vertiefung an der Oberseite 411 des Befestigungsring 410 im wesentlichen koaxial zum Befestigungsring 410 angeordnet und dort mit dem Befestigungsring 410 durch mehrere Laserschweißpunkte verbunden. Der Laschenring 420 besteht aus Edelstahl, beispielsweise aus nichtrostendem Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4301, und besitzt vier äquidistant entlang seines Umfangs an seiner Innenseite angeordnete Laschen 421, 422, 423, 424, die sich jeweils in Richtung der Ringachse des Laschenrings 420 erstrecken und aus der Ringebene des Laschenrings 420 heraus gebogen sind und durch die Ringöffnung des Befestigungsrings 410 hindurch gebogen sind. Die Laschen 421, 422, 423, 424 liegen jeweils federnd mit einem hakenförmigen Laschenabschnitt an der Manschette 120 an und sind mit der Manschette 120 durch Laserschweißen verbunden. Der Montagering 430 besteht aus Metall und besitzt einen ringförmigen Kragen 431, der durch die Öffnung 300 in der Gehäusewand 201 hindurch ragt, und einen ringscheibenförmigen Flansch 432, der an der Innenseite der Gehäusewand 201 anliegt und mit dieser beispielweise durch Schweißen verbunden ist.
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Zur Montage der Lampengefäßeinheit 100 an dem Sockel 2 mittels der Halterung 400 wird zunächst der Laschenring 420 mit dem Befestigungsring 410 verschweißt und anschließend wird die mit der Manschette 120 versehene Lampengefäßeinheit 100 durch die Ringöffnung des Befestigungsrings 410 und des Laschenrings 420 gesteckt, so dass die Laschen 421, 422, 423, 424 federnd an der Manschette 120 anliegen. Danach wird die Lampengefäßeinheit 100 derart in der Ringöffnung von Befestigungsring 410 und Laschenring 420 ausgerichtet, dass die in der Lampengefäßeinheit eingeschlossenen Gasentladungselektroden gegenüber den Referenznoppen 412, 413, 414 die gewünschte Position einnehmen, und dann werden die hakenförmigen Abschnitte der Laschen 421, 422, 423, 424 mit der Manschette 120 verschweißt. Dadurch wird die Lampengefäßeinheit 100 in dieser Ausrichtung am Befestigungsring 410 fixiert. Der Befestigungsring 410, der Laschenring 420, die Manschette 120 und die Lampengefäßeinheit 100 bilden dadurch ein justiertes System, das als vorgefertigte Baueinheit mittels des am Gehäuse 200 befestigten Montagerings 430 an dem Sockel 2 montiert wird. Dazu wird die vorgenannte Baueinheit auf den Kragen 431 des Montagerings 430, der zuvor mittels seines ringscheibenförmigen Flansches 432 mit der Gehäusewand 201 verschweißt wurde, aufgesetzt, so dass die Unterseite 415 des Befestigungsrings 410 auf dem Rand des Kragens 431 aufliegt. Befestigungsring 410 und Montagering 430 werden anschließend durch Schweißen miteinander verbunden.
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Die Hochdruckentladungslampe ist als Lichtquelle in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer vorgesehen. Nach dem Einsetzen der Hochdruckentladungslampe in dem Schweinwerfer liegen die Referenznoppen 412, 413, 414 des Befestigungsrings 410 an dem Reflektor des Scheinwerfers an und bestimmen die Lage der Gasentladungselektroden bezüglich der optischen Achse des Reflektors. Der Befestigungsring 410 besitzt entlang seines äußeren Umfangs als Codierung dienende Aussparung, die eine eindeutige Einbaulage der Hochdruckentladungslampe im Scheinwerfer definieren.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beispielsweise muss der Laschenring 420 nicht an der Oberseite 411 des Befestigungsring 410 angeordnet sein, sondern kann beispielsweise auch mit der Unterseite 415 des Befestigungsrings 410 verbunden sein. Dem entsprechend müssen die Laschen 421, 422, 423, 424 des Laschenrings 420 nicht durch die Ringöffnung von Befestigungsring 410 und Laschenring 420 hindurch gebogen werden, sondern können sich auch von der Unterseite des Befestigungsrings 410 in Richtung der Manschette 120 erstrecken. Außerdem kann der Montagering 430 auch an der Außenseite der Gehäusewand 201 anstatt an ihrer Innenseite fixiert sein. Ferner kann der Montagering 430 auch unmittelbar aus dem Material der Gehäusewand 201 geformt sein. Alternativ kann der Montagering 430 auch durch von der Gehäusewand 201 abstehende Stege ersetzt werden, die in passgerechte Aussparungen an der Unterseite 415 des Befestigungsrings 410 greifen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2010/112289 A1 [0002]
- WO 2008/110969 A2 [0002]
