DE10312806A1 - Lampe - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lampe, insbesondere eine Kfz-Scheinwerferlampe, mit einem Kunststoffteil (35), dessen Oberfläche mit einer Beschichtung (37) versehen ist, die mindestens eine Verbindung eines Metalles mit Sauerstoff oder Stickstoff enthält. Durch die Beschichtung (37) wird ein Ausgasen des Kunststoffs verhindert.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Lampe gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
- I. Stand der Technik
- Eine derartige Lampe ist beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung
EP 0 580 013 beschrieben. Diese Patentanmeldung offenbart eine Hochdruckentladungslampe für einen Fahrzeugscheinwerfer mit einem Kunststoffsockel und zwei in dem Kunststoffsockel fixierten Lampengefäßen. Eines dieser Lampengefäße ist als Entladungsgefäß ausgebildet, in dem eine ionisierbare Füllung zur Erzeugung einer lichtemttierenden Gasentladung angeordnet ist, während das andere Lampengefäß als Außenkolben ausgebildet ist, der das Entladungsgefäß umschließt. Die den Lampengefäßen zugewandte Oberfläche des Kunststoffsockels ist mit einer Keramikscheibe abgedeckt, um den Sockel gegen die von der Gasentladung generierte Ultraviolette Strahlung abzuschirmen. - II. Darstellung der Erfindung
- Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Lampe mit einer verbesserten Abschirmung des Sockels gegen die von dem Leuchtmittel generierte Strahlung bereitzustellen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben. - Die erfindungsgemäße Lampe besitzt mindestens ein Leuchtmittel und ein Kunststoffteil, dessen Oberfläche zumindest teilweise mit einer Abdeckung versehen ist, wobei diese Abdeckung als Beschichtung ausgebildet ist, die mindestens eine Verbindung eines Metalles mit Sauerstoff oder/und Stickstoff enthält, um das Kunst stoffteil vor der von dem mindestens einen Leuchtmittel generierten Strahlung zu schützen. Zu den vorgenannten Metall-Sauerstoff- bzw. Metall-Stickstoff-Verbindungen werden nicht nur die Oxide bzw. Nitride der Metalle verstanden, sondern auch deren Verbindungen mit Sauerstoff bzw. Stickstoff, die nicht dem stöchiometrischen Verhältnis der beteiligten Elemente entsprechen, und auch deren Oxynitride.
- Die erfindungsgemäße Beschichtung, die sich vorzugsweise zumindest über die dem mindestens einen Leuchtmittel zugewandten Oberfläche des Kunststoffteils erstreckt, ist wesentlich kostengünstiger und einfacher herstellbar als die im Stand der Technik offenbarte Keramikscheibe. Es hat sich gezeigt, dass eine im Vergleich zur Keramikscheibe dünne, eine Verbindung eines Metalles, vorzugsweise eines Metalles aus der Gruppe Eisen, Kupfer, Zirkon und Aluminium, mit Sauerstoff oder Stickstoff enthaltende Beschichtung der Kunststoffoberfläche bereits einen sehr guten Schutz des Kunststoffteils vor der von dem Leuchtmittel emittierten Strahlung gewährleistet. Vergleichweise dünne Beschichtungen von beispielsweise nur 1 μm Dicke, die die vorgenannten Verbindungen enthalten, sind bereits hinreichend undurchlässig für Ultraviolette Strahlung und für Licht aus dem sichtbaren Spektralbereich, so dass ein Ausgasen des Kunststoffes und Stahlenschäden am Kunststoff des Sockelteils verhindert werden. Es hat sich gezeigt, dass eine erfindungsgemäße Beschichtung, die mittels der Vakuumbeschichtungstechnik aufgebracht wurde, eine sehr gute Haftung auf der Oberfläche des Kunststoffteils und eine gute Kratzfestigkeit besitzt. Das gilt insbesondere auch für unebene Oberflächen und für Beschichtungen auf Kunststoffteilen, die aus einem elektrisch isolierenden und thermisch hoch belastbaren Kunststoff wie beispielsweise Polyphenylensulfid, Polyetherimide, Polyphthalamide, Liquid Crystal Polymer, Polyetherketon, und Polyetheretherketon bestehen. Die erfindungsgemäße Beschichtung ist ferner undurchlässig für etwaige Ausgasungen des Kunststoffteils. Die Beschichtung kann dabei als Getter oder als Barriere für etwaige Ausgasungen wirken.
- Die erfindungsgemäße Beschichtung kann aus mehreren Schichten bestehen. Vorteilhaft ist eine Beschichtung, die mindestens drei Schichten aufweist, wobei zwei der Schichten aus einer Verbindung eines Metalles mit Sauerstoff oder/und Stickstoff bestehen und die dritte Schicht aus einer metallischen Zwischenschicht zwischen den beiden vorgenannten Schichten ausgebildet ist. Die metallische Zwischenschicht lässt sich einfacher und schneller herstellen als die beiden anderen Schichten. Andererseits besitzt die vorgenannte, aus mindestens drei Schichten aufgebaute Beschichtung hinsichtlich Haftung, Kratzfestigkeit und Undurchlässigkeit für kurzwellige elektromagnetische Strahlung gleichermaßen gute Eigenschaften wie eine Beschichtung, die ausschließlich aus der Verbindung eines Metalles mit Sauerstoff oder/und Stickstoff besteht. Besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung auf Lampen für Fahrzeugscheinwerfer anwenden, da durch die Anwendung der Erfindung eine Trübung der Scheinwerfer durch ausgasende Kunststoffteile verhindert wird.
- III. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
- Nachstehend wird die Erfindung anhand von mehreren bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 Eine Seitenansicht einer Lampe gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung -
2 Eine Draufsicht auf die dem Lampengefäß zugewandte Oberfläche des Sockel der in1 abgebildeten Lampe -
3 Eine Seitenansicht einer Lampe gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung - Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine Einfaden-Halogenglühlampe, die für den Einsatz in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer vorgesehen ist. Diese Lampe besitzt einen gläsernen, im wesentlichen zylindrischen Lampenkolben
10 mit einem gasdicht verschlossenen Quetschfuß10a . Der Dom10b des Lampenkolbens10 ist mit einer lichtabsorbierenden Beschichtung versehen. Als Lichtquelle dient eine parallel zur Lampenkolbenachse ausgerichtete Glühwendel11 , die elektrisch leitend mit zwei aus dem Quetschfuß10a herausgeführten, aus Molybdändraht bestehenden Stromzuführungen12 ,13 verbunden ist. Der Quetschfuß10a des Lampenkolbens10 ist in einer metallischen Halterung, die aus dem napfartigen Halterteil14a , dem Zwischenring14e und der ringförmigen Trägerhülse14b besteht, fixiert. Neben der metallischen Halterung14a ,14b weist der Lampensockel auch ein mit den elektrischen Anschlüssen16 ,17 der Lampe versehenes Kunststoffsockelteil15 auf, in dem die ringförmige metallische Trägerhülse14b verankert ist. Die Trägerhülse14b besitzt drei in einer Ebene liegende Referenznasen14c und eine Andruckfeder14d zur Montage der Lampe in dem Reflektor20 eines Kraftfahrzeugscheinwerfers. Die Abdichtung des Reflektors20 erfolgt mittels eines Silikondichtungsringes19 , der an der Außenwand20b des Reflektors20 und an dem ringförmigen Flansch15a des Kunststoffsockelteils15 anliegt. In1 ist der Aufbau der Lampe gemäß des ersten Ausführungsbeispiels und ihr Einsatz in einem Scheinwerfer schematisch dargestellt. Die dem Lampenkolben10 zugewandte Oberseite des ringförmigen Flansches15a ist mit einer 1 μm dicken Schicht21 aus einer Kupfer-Sauerstoff-Verbindung versehen (2 ). Diese Schicht wurde vor der Montage des Lampensockels aus das Kunststoffsockelteil15 mittels eines reaktiven PVD-Sputterprozesses aufgebracht. Dieses Verfahren ist beispielsweise in der OffenlegungsschriftDE 100 45 544 A1 beschrieben. - Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe, die ein zweiseitig abgedichtetes Entladungsgefäß
30 aus Quarzglas besitzt, in dem eine ionisierbare Füllung gasdicht eingeschlossen ist. Die ionisierbare Füllung enthält Xenon und Metallhalogenidverbindungen. Diese Lampe ist für den Einsatz in einem Fahrzeugscheinwerfer vorgesehen. Die beiden Enden301 ,302 des Entladungsgefäßes30 sind jeweils mittels einer Molybdänfolien-Einschmelzung303 ,304 abgedichtet. Im Innenraum des Entladungsgefäßes30 befinden sich zwei Elektroden31 ,32 , zwischen denen sich während des Lampenbetriebes der für die Lichtemission verantwortliche Entladungsbogen ausbildet. Die Elektroden31 ,32 sind jeweils über eine der Molybdänfolien-Einschmelzungen303 ,304 und über die sockelferne Stromzuführung33 bzw. über die sockelseitige Stromrückführung34 elektrisch leitend mit einem elektrischen Anschluß des im wesentlichen aus Kunststoff beispielsweise Polyphenylensulfid, bestehenden Lampensockels35 verbunden. Das Entladungsgefäß1 wird von einem gläsernen Außenkolben36 um hüllt. Der Außenkolben36 besitzt einen im Sockel35 verankerten Fortsatz361 . Das Entladungsgefäß30 weist sockelseitig eine rohrartige Verlängerung305 aus Quarzglas auf, in der die sockelseitige Stromzuführung34 verläuft. Die den Lampengefäßen30 ,35 zugewandte Oberfläche des Kunststoffsockels35 ist mit einer ungefähr 1 μm dicken Beschichtung37 versehen, die aus einer Kupfer-Sauerstoff-Verbindung besteht. Diese Schicht37 wurde vor der Montage der der Lampengefäße30 ,35 im Lampensockel35 auf die Oberfläche mittels eines reaktiven PVD-Sputterprozesses aufgebracht. - Bei den beiden oben beschriebenen Lampen können für die Beschichtungen
21 bzw.37 anstelle der Kupfer-Sauerstoff-Verbindung auch Beschichtungen verwendet werden, die aus einer Aluminium-Stickstoff-Verbindung bestehen und eine Schichtdicke von ungefähr 1 μm aufweisen. Auch diese Verbindung wird mittels des oben erwähnten reaktiven PVD-Sputterprozesses generiert. - Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben näher erläuterten Ausführungsbeispiele. Beispielsweise können auch alle Oberflächen des Kunststoffsockels bzw. Kunststoffsockelteils mit der erfindungsgemäßen Beschichtung versehen sein. Außerdem kann es sich bei dem Leuchtmittel auch um eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode anstelle einer Glühwendel oder eines Gasentladungsbogens handeln.
Claims (5)
- Lampe mit mindestens einem Leuchtmittel (
11 ;31 ,32 ) und einem Kunststoffteil (15 ;35 ), dessen Oberfläche zumindest teilweise mit einer Abdeckung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung als Beschichtung (21 ;37 ) ausgebildet ist, die mindestens eine Verbindung eines Metalles mit Sauerstoff oder/und Stickstoff enthält. - Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall aus der Gruppe der Metalle Eisen, Kupfer, Zirkon und Aluminium ist.
- Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (
21 ;37 ) aus mehreren Schichten besteht. - Lampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (
21 ;37 ) mindestens drei Schichten aufweist, wobei zwei der Schichten aus einer Verbindung eines Metalles mit Sauerstoff oder Stickstoff bestehen und die dritte Schicht als metallische Zwischenschicht zwischen den beiden vorgenannten Schichten ausgebildet ist. - Lampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (
21 ;37 ) eine mittels Vakuumbeschichtungstechnik aufgebrachte Beschichtung ist.
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