DE10336282A1 - Einseitig gesockelte Lampe - Google Patents
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Abstract
Einseitig gesockelte elektrische Lampe, insbesondere Hochdrucklampe, mit einem vakuumdicht abgeschlossenen Lampenkolben, wobei dieser von einem Hüllteil umgeben ist, wobei ein Sockel mit elektrischen Anschlüssen einerseits den Außenkolben und andererseits das Hüllteil trägt, mit folgenden Merkmalen: DOLLAR A a) Der Sockel weist einen aus isolierendem Material gefertigten Sockelstein auf, der eine zentrale Öffnung besitzt, in der der Außenkolben kittlos aufgenommen ist; DOLLAR A b) der Sockelstein besitzt ein kreisförmiges, radial vorspringendes Segment mit einem, bezogen auf den Sockel, zugehörigen oberen und unteren Plateau; DOLLAR A c) das Hüllteil besitzt sockelseitig eine kreisförmige Öffnung mit einem radial vorspringenden Rand, der, bezogen auf den Sockel, eine untere und obere Kontaktfläche aufweist, wobei die untere Kontaktfläche des Rands mit dem oberen Plateau des kreisförmigen, radial vorspringenden Segments am Sockelstein zusammenpasst; DOLLAR A d) das Hüllteil ist am Sockel durch einen kittfreien mechanischen Haltemechanismus befestigt.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung betrifft ein Einseitig gesockelte Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei insbesondere um Hochdruckentladungslampen, bevorzugt Metallhalogenidlampen, aber auch beispielsweise um Halogenglühlampen. Häufig wird dabei ein längsgestrecktes, insbesondere keramisches, Entladungsgefäß als Lampenkolben benutzt.
- Aus der
DE-C1 43 17 252 ist bereits eine Einseitig gesockelte Lampe bekannt, die aus drei Kolben aufgebaut ist. Sie besitzt einen keramischen Adapter, der an einem Schraubsockel montiert ist. Zwischen dem Hüllkolben und Außenkolben herrscht Atmosphärendruck. - Die
EP 1 109 199 beschreibt eine einseitig gesockelte Hochdrucklampe, bei der der Außenkolben von einem Reflektor umgeben ist. Der Sockel ist mittels einer Crimpung direkt am Reflektorhals befestigt. Nachteilig daran ist, dass die Bemaßung des Halses des Reflektors auf die Standardmaße des Sockels abgestimmt sein muss. - In der
DE-A 199 14 308 ist ein Schneid-Klemm-Kontakt beschrieben, der mindestens ein Schneid- und ein Federelement enthält. - Darstellung der Erfindung
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einseitig gesockelte Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die einfach zu montieren und gut automatisierbar herzustellen ist.
- Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
- Die erfindungsgemäße einseitig gesockelte Lampe besitzt einen vakuumdicht abgeschlossenen Lampenkolben, insbesondere ein längsgestrecktes Entladungsgefäß, das u.U. noch in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei der Lampenkolben, also das Entladungsgefäß oder auch die Baueinheit Entladungsgefäß mit Außenkolben, noch von einem Hüllteil umgeben ist. Bevorzugt handelt es sich um ein keramisches Entladungsgefäß, insbesondere für eine Metallhalogenidlampe, beispielsweise für Allgemeinbeleuchtungszwecke. Dabei trägt ein Sockel mit elektrischen Anschlüssen einerseits den Lampenkolben und andererseits das Hüllteil. Die elektrischen Anschlüsse sind normalerweise mit Stromzuführungen verbunden, die einen elektrischen Kontakt zu einem Leuchtmittel im Innern des Lampenkolben herstellen, beispielsweise ist das Leuchtmittel durch Elektroden oder einem Leuchtkörper einer Glühlampe realisiert. Ohne Beschränkung der Erfindung können auch Außenelektroden verwendet werden, oder eine elektrodenlose Konfiguration. Statt eines keramischen Entladungsgefäßes kann auch ein Entladungsgefäß aus Quarzglas oder Hartglas verwendet werden. Ein Außenkolben ist nicht unbedingt erforderlich. Erfindungsgemäß wird die Kombination folgender Merkmale eingesetzt, so dass eine umständliche Gestellmontage und heiße Prozesse wie Einschmelzen, Ausheizen des Sockelkitts entfallen:
- a) der Sockel weist einen aus isolierendem Material gefertigten Sockelstein auf, der eine zentrale Öffnung besitzt, in der der Lampenkolben kittlos aufgenommen ist;
- b) der Sockelstein besitzt ein radial vorspringendes Segment, das insbesondere kreisförmig ist, mit einem bezogen auf den Sockel zugehörigen oberen und unteren Plateau;
- c) das Hüllteil besitzt sockelseitig eine, insbesondere kreisförmige, Öffnung mit einem radial vorspringenden Rand oder Randabschnitt, der bezogen auf den Sockel eine untere und obere Kontaktfläche aufweist, wobei die untere Kontaktfläche des Rands oder Randabschnitts mit dem oberen Plateau des radial vorspringenden Segments am Sockelstein zusammenpasst;
- d) das Hüllteil ist am Sockel durch einen kittfreien mechanischen Haltemechanismus befestigt.
- Insbesondere ist das Hüllteil in einer ersten Ausführungsform dadurch befestigt, dass ein Klammerteil die Distanz zwischen dem unteren Plateau des Sockelsteins und mindestens der oberen Kontaktfläche des Randes halternd überbrückt.
- Ohne Einschränkung der Erfindung kann in einer zweiten Ausführungsform das Hüllteil und das Klammerteil eine Einheit bilden, wobei die Halterung des Hüllteils im oberen Teil des Sockelsteins realisiert wird, beispielsweise durch eine Crimpung.
- Der Sockel weist neben dem Sockelstein ein übliches, der Fassung zugewandtes Teil auf, beispielsweise einen Schraubsockelansatz oder Bajonettsockelansatz.
- Bevorzugt ist der Lampenkolben, also beispielsweise der Außenkolben bzw. das Entladungsgefäß im Falle des Fehlens eines Außenkolbens, in der zentralen Öffnung mittels eines Federclips gehaltert. Diese Technik ist im Prinzip an sich bekannt, siehe beispielsweise
DE 198 56 871 . - Insbesondere ist der Rand des Hüllteils und das Segment des Sockelsteins mit einem zusammen wirkenden Verdrehschutzmechanismus ausgestattet ist.
- Eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Lösung für die Halterung des Hüllteils besteht darin, dass das Klammerteil aus über den Umfang verteilten Klammern oder einem umlaufenden Klammerband besteht. Insbesondere ist das Klammerband ein verformbarer Ring, der insbesondere aus Metall oder Kunststoff gefertigt ist, so dass eine sehr einfache Halterung dadurch möglich wird, dass das Klammerband zunächst am unteren Rand bereits abgewinkelt ist, und es auf Anschlag über den Sockelstein bis zum vorspringenden Segment hochgezogen wird. Sobald das Hüllteil aufgesetzt ist, kann der Ring, bevorzugt aus Aluminium, mechanisch am Segment angeformt werden, und so den Rand des Hüllteils fixieren.
- Bevorzugt ist zwischen Klammerteil und oberer Kontaktfläche des Rands des Hüllteils ein Dämpfungsmittel eingebracht. Es handelt sich insbesondere um eine Art O-Ring, beispielsweise aus einem Elastomer. Damit wird das Material des Hüllteils, vorteilhaft Glass oder Aluminium, während des Anformprozesses vor Beschädigung geschützt. Ein weiterer Vorteil ist, dass dadurch über die Lebensdauer der Lampe die Verbindungskraft zwischen Hüllteil und Segment spielfrei erhalten bleibt. Aufgrund des Dämpfungsrings kann die Spannung des Klammerteils gefahrlos erhöht werden und somit die Verbindung zuverlässiger gestaltet werden.
- Üblicherweise sind aus dem Lampenkolben Stromzuführungen herausgeführt, die mit den elektrischen Anschlüssen des Sockels verbunden sind. Eine besonders flexible und zeitsparende Lösung besteht darin, für die Verbindung zwischen den elektrischen Anschlüssen und den Stromzuführungen Klemmverbindungen zu verwenden, wie sie an sich beispielsweise aus der
DE-A 199 14 308 bekannt sind. - Üblicherweise weist der Sockel außerdem ein fassungszugewandtes Teil auf, das zumindest teilweise wie an sich bekannt mittels Crimpung mit dem Sockelstein verbunden ist. dieses Teil enthält beispielsweise ein übliches Schraubgewinde.
- Bei dem Hüllteil kann es sich beispielsweise um ein geschlossenes Teil wie einem weiteren, jedoch nicht vakuumdicht abgeschlossenen, Außenkolben handeln, oder auch um eine Kalotte, die eine Reflektorkontur aufweist.
- Eine typische Anwendung ist eine Metallhalogenidlampe, die eine Füllung mit oder ohne Quecksilber-Anteil, ggf. mit inertem Zündgas, vorteilhaft Edelgas, enthält.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 eine Metallhalogenidlampe in Seitenansicht; -
2 die Lampe der1 in um 90° gedrehter Seitenansicht; -
3 ein Detail der Lampe in Vergrößerung vor endgültiger Befestigung; -
4 das Detail der3 nach endgültiger Befestigung. -
5 zwei Ausführungsformen eines Metallclips; -
6 verschiedene Ausführungsformen eines Aluminiumrings; -
7 verschiedene Ausführungsformen einer Hüllkolbenöffnung; -
8 ein Ausführungsbeispiel eines Sockelsteins; -
9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sockelsteins; -
10 ein Ausführungsbeispiel einer Reflektorlampe; -
11 ein Detail der Reflektorlampe; -
12 ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Detail der11 . - Bevorzugte Ausführung der Erfindung
- Ein Ausführungsbeispiel einer Metallhalogenidlampe
1 zeigt1 und2 , jeweils um 90° gegeneinander gedreht. Ein keramisches Entladungsgefäß2 , das zweiseitig verschlossen ist, ist längsgestreckt in der Lampenachse A angeordnet. Es ist eng von einem Außenkolben3 umgeben, der einseitig gequetscht ist und aus Hartglas gefertigt ist. Ein Gestell4 mit kurzer und langer Zuleitung5 ,6 haltert das Entladungsgefäß2 im Außenkolben3 . Die Elektroden7 im Innern des Entladungsgefäßes sind über Durchführungen8 mit den Zuleitungen5 ,6 verbunden. Letztere sind im Bereich einer Quetschung9 , die den Außenkolben3 verschließt, mit äußeren Stromzuführungen10 verbunden. Die Quetschung9 des Außenkolbens sitzt in einer dazu passenden Öffnung11 eines Sockelsteins12 aus Keramik und ist dort durch einen Metallclip34 gehaltert. Diese Öffnung11 ist von einem zentralen Kragenteil13 umgeben. Es ragt aus einer Ebene heraus, die das obere Plateau14 eines radial vorspringenden scheibenförmigen Segments15 bildet. Das Segment15 ist des weiteren mit einer Seitenwand16 und einem unteren Plateau17 ausgeführt. Es sitzt auf einem Halsteil18 , das ein fassungszugeordnetes Teil, hier ein Schraubsockelteil19 mit Gewinde, haltert. Der Schraubsockel19 ist mittels Crimpung20 am Halsteil18 befestigt. Das Halsteil18 ist innen hohl, wobei die Stromzuführungen10 mit elektrischen Anschlüssen21 des Sockels über eine Klemm-Schneid-Verbindung22 im Hohlraum23 des Halsteils verbunden sind. Ähnlich geeignet sind auch andere mechanische Verbindungstechniken oder eine übliche Schweißverbindung. - Ein Hüllkolben
24 , der den Außenkolben3 in relativ großem Abstand umgibt, besitzt eine sockelseitige Öffnung25 , die kreiszylindrisch ist und im Durchmesser dem Außendurchmesser des Segments15 angepasst ist. Zwischen beiden Teilen, die in Form und Abmessung einander angepasst sind, kann noch ein Pufferteil26 (gestrichelt in3 eingezeichnet) eingefügt werden, das beispielsweise eine Silikonmanschette sein kann. - Der Hüllkolben
24 , siehe dzu auch3 , ist an seiner Öffnung25 mit einem radial vorspringenden Rand27 ausgestattet. Er hat eine ebene untere Kontaktfläche28 , die dem oberen Plateau14 des Segments des Sockelsteins angepasst ist. das obere Plateau kann Höcker aufweisen, die eine Beabstandung des oberen Plateaus14 zum Hüllkolben bewirken. Außerdem hat er eine schmale obere Kontaktfläche29 , die parallel zur unteren Kontaktfläche28 oder auch schräg dazu ausgerichtet ist. Auf ihr sitzt ein Elastomer-Ring30 , beispielsweise aus Viton®. -
3 zeigt diesen Bereich in Vergrößerung, bevor ein Klammerteil befestigt ist. Dargestellt ist ein Klammerring aus einem Aluminiumband31 , dessen unterer Rand32 bereits abgewinkelt ist, so dass das Band bis zu dem als Anschlag dienenden unteren Plateau17 des Segments aufgeschoben ist. Die Klammerwirkung wird dadurch erzielt, dass der obere Rand33 , der zunächst gerade ausgerichtet ist, nachträglich mit Kraftaufwand angerollt wird, so dass er am Elastomer-Ring30 aufliegt, siehe4 . Durch die Verbindungskraft wird der Hüllkolben24 über den Elastomer-Ring30 mit Spannung, die zur Verformung des Rings30 führt, gegen die obere Kontaktfläche29 des Rands27 gedrückt. - In
5 sind zwei Varianten des Metallclips34 zur Halterung des Außenkolbens3 im Sockelstein12 gezeigt. Die erste Variante,5a , ist U-förmig geformt und mit einem geraden Basisteil35 und zwei Seitenwänden36 ausgestattet, die eine dachartige Wölbung37 in Gestalt eines „V" mit dem Giebel nach außen zeigend aufweisen. Das freie Ende38 der Seitenwand ist ebenfalls nach außen abstehend. Die zweite Variante,5b , zeigt zwei hintereinander geschaltete dachartige Wölbungen37 bei ansonsten gleichem Aufbau in perspektivischer Ansicht. -
6 zeigt drei Ausführungsbeispiele eines Klemmbandes. Die erste Variante,6a , zeigt den in3 bzw.4 beschriebenen Aluminiumring31 alleine, vor dem Umbördeln. Er wirkt mit dem Hüllkolben gemäß7a zusammen. - Die zweite Variante,
6b , zeigt einen Aluminiumring39 , dessen oberer Rand40 geschlitzt ist, so dass er leichter umgebogen werden kann. Aussparungen41 darin entsprechen Noppen42 am Rand43 des Hüllteils, siehe7b , die zusammen einen Verdrehschutz sicherstellen. In diesem Fall darf die untere Öffnung des Aluminiumringes39 nicht kreisförmig ausgebildet sein. - Bei einer dritten Variante des Aluminiumrings
45 ,6c , ist der zugehörige Rand44 des Hüllteils (7c ) relativ schwach ausgeprägt. Der Aluminiumring45 selbst weist eine schräg nach außen abstehende Schürze46 mit nach innen drückenden Federelementen46a auf. Bei dieser Variante wird der Verdrehschutz des Hüllkolbens gegen den Sockelstein durch einen nach innen ausgeformten Vorsprung50 im Hüllkolben gemäß7c und einer entsprechenden Aussparung51 im Sockel stein realisiert, wie9 zeigt. Damit ist ein Verdrehschutz automatisch sichergestellt. - Die Herstellung erfolgt in diesem Fall folgendermaßen. Das Montageprinzip der Schürze ist wie bei einem Schnapp-Verschluss. Die Montagereihenfolge umfasst folgende Schritte:
- A) am Rohr die zur Schürze passende Schürzengeometrie anformen und schlitzen, das Rohr bleibt nach einer Seite offen;
- B) Rohr mit Schürze über Glas-Außenkolben stecken, bis es einrastet;
- C) Rohr und Außenkolben über Keramik (Sockelstein) schieben;
- D) Mit einer geeigneten Haltevorrichtung über den Ring den Außenkolben auf die Keramik drücken, dann Bördelung auf Keramik anrollen (Schraubsockelseite).
- Im Endergebnis erzielt man eine vorgespannte Verbindung ohne dass ein Elastomerring benötigt wird.
- Zwischen dem Hüllteil und der Keramik/Sockelstein kann auch ein Metallring eingebracht werden, der beispielsweise als Wellenscheibe oder als Federscheibe, wie Tellerfedern nach DIN 2093 bzw. insbesondere als Sternscheibe oder geschlitzte Tellerfeder als Spannelement ausgeführt ist. Das Spannelement kann aber auch z. B. zwischen den Anrollring und der Keramik/Sockelstein oder zwischen dem Anrollring und dem Hüllteil eingebracht werden. Die Drehmomentübertragung zwischen dem Hüllteil und dem Sockelstein wird dabei radial in das obere Ende des Sockelsteins bzw. auch radial in den Hüllkolben eingebracht.
-
8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Sockelsteins47 , bei dem das Kragenteil48 nicht vollständig um die Öffnung umläuft, sondern die Wand des Kragens teilweise fehlt (49 ). - In
10 ist eine Reflektorlampe60 gezeigt, mit einer Kontur des Reflektorteils61 , die aus Aluminium gefertigt ist. Der Sockelstein62 besitzt einen hochgezogenen Kragen63 , der zylindrisch geformt ist und den Außenkolben64 teilweise umgibt, jedoch unterhalb des Entladungsvolumens65 des Entladungsgefäßes66 endet. Über den Umfang des Kragens63 sind radiale Bohrungen67 verteilt, siehe Ausschnitt der11 . Der Hals68 des Reflektors wird zunächst über den Kragen63 geschoben. Dann wird eine Befestigung durch Crimpen, also Eindrücken des Hal ses68 in die Bohrungen67 , realisiert. Ausreichend sind drei über den Umfang verteilte durch Crimpen entstandene Dellen69 . - In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, siehe
12 , wird neben der Anformung55 des Aluminiumreflektors an die Keramik des Sockelsteins56 ein unter dem Rand des Halses eingesetzter O-Ring58 als zusätzliches Spannelement verwendet. - Anstatt eines Metallrings als verformbarer Ring kann ein geeigneter Kunststoffring verwendet, der in mehrere Abschnitte, insbesondere zwei Hälften, aufgeteilt ist: eine bevorzugte Ausführungsform ist ein „Topf", der oben einen „Clip- Ring" umfasst (oder auch ein geteilter Ring in zwei Segmenten), der mittels Ultraschallschweißung oder Laserschweißen gefügt wird und dann den Hüllkolben und den Sockelstein zusammenhält.
Claims (17)
- Einseitig gesockelte elektrische Lampe, insbesondere Hochdrucklampe, mit einem vakuumdicht abgeschlossenen Lampenkolben, wobei dieser von einem Hüllteil umgeben ist, wobei ein Sockel mit elektrischen Anschlüssen einerseits den Außenkolben und andererseits das Hüllteil trägt, gekennzeichnet, durch die Kombination folgender Merkmale: a) der Sockel weist einen aus isolierendem Material gefertigten Sockelstein auf, der eine zentrale Öffnung besitzt, in der der Außenkolben kittlos aufgenommen ist; b) der Sockelstein besitzt eine kreisförmige, radial vorspringende Segment mit einem bezogen auf den Sockel zugehörigen oberen und unteren Plateau; c) das Hüllteil besitzt sockelseitig eine kreisförmige Öffnung mit einem radial vorspringenden Rand, der bezogen auf den Sockel eine untere und obere Kontaktfläche aufweist, wobei die untere Kontaktfläche des Rands mit dem oberen Plateau der kreisförmigen, radial vorspringenden Segment am Sockelstein zusammenpasst; d) das Hüllteil ist am Sockel durch einen kittfreien mechanischen Haltemechanismus befestigt.
- Einseitig gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllteil am Sockel dadurch befestigt ist, dass ein Klammerteil die Distanz zwischen dem unteren Plateau des Sockelsteins und mindestens der oberen Kontaktfläche des Randes halternd überbrückt.
- Einseitig gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllteil am Sockel dadurch befestigt ist, dass der Hüllkolben mittels einer Crimpverbindung am Sockelstein befestigt ist.
- Einseitig gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenkolben ein Entladungsgefäß ist, oder ein Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben untergebracht ist.
- Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkolben in der zentralen Öffnung mittels eines Federclips gehaltert ist.
- Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand des Hüllteils und die Segment des Sockelseins mit einem zusammen wirkenden Verdrehschutzmechanismus ausgestattet ist.
- Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehschutzmechanismus durch radial vorspringende Nasen am Sockelstein und korrespondierende Aussparungen am unteren Rand des Hüllteils erzielt wird.
- Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehschutzmechanismus durch Aussparungen oder Bohrungen im oberen Teil des Sockelsteins und Sicken im sockelseitigen Bereich des Hüllteils erreicht wird.
- Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klammerteil aus über den Umfang verteilten Klammern oder einem umlaufenden Klammerband besteht.
- Lampe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Klammerband ein verformbarer Ring, durch Stoffschluss verbundener mehrteiliger Ring oder ein Ring mit federnden Elementen ist oder dass die über den Umfang verteilten Klammern verformbare, durch Form- oder Stoff- oder Kraftschluss verbundene oder federnde Elemente sind.
- Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Klammerteil und oberer Kontaktfläche des Rands des Hüllteils, oder zwischen der unteren Kontaktfläche des Randes des Hüllteils und dem oberen Plateau des Sockelsteins, oder zwischen Klammerteil und unterem Plateau des Sockelsteins, ein Dämpfungsmittel eingebracht ist.
- Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel ein O-Ring ist.
- Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Außenkolben Stromzuführungen herausgeführt sind, die mit den elektrischen Anschlüssen über Klemmverbindungen in elektrischem Kontakt stehen.
- Lampe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmverbindung so auf die Stromzuführung aufgebracht wird, dass der Lampenkolben im Sockelstein fixiert ist.
- Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel ein fassungszugewandtes Teil aufweist, das zumindest teilweise mittels Crimpung mit dem Sockelstein verbunden sind.
- Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllteil ein geschlossener Kolben ist oder eine Reflektorkontur aufweist.
- Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllteil aus Glass oder Aluminium gefertigt ist.
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