DE19515479A1 - Lampenanordnung mit einem Mantel und Isolator-Stützlagern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrische Lampenanordnungen und spezieller auf elektrische Lampenanordnungen mit einer verbesserten Tragstruktur für einen Mantel.

Metallhalogen-Bogenentladungslampen werden wegen ihrer hohen Lichtwirksamkeit und langen Lebensdauer häufig für kommerzielle Anwendungen eingesetzt. Eine typische Metallhalogen-Bogenentladungslampe enthält eine Lampenkapsel oder Lichtbogenröhre aus Quarz oder einer Silica-Schmelze, die hermetisch abgedichtet in einem Kolben oder in einer äußeren Einhüllung aus Borsilikatglas angeordnet ist. Die ihrerseits hermetisch abgedichtete Lichtbogenröhre weist mittels Preßsitz in den gegen­ überliegenden Röhrenenden eingebrachte Wolfram-Elektroden auf sowie einen Kolbenbereich mit einem Füllmaterial, das Quecksilber, Metallhalogenid Additive sowie ein Edelgas für den Startvorgang enthält. In einigen Fällen ist sowohl bei Lampen mit niedriger wie auch mit hoher Wattzahl die äußere Lampenhülle mit Stickstoff oder einem anderen Inertgas bei weniger als Atmosphärendruck gefüllt. In anderen Fällen, insbesondere bei Lampen mit niedriger Wattzahl, ist die äußere Lampenhülle evakuiert.

Es hat sich als wünschenswert herausgestellt, solche Metallhalogen-Bogenentladungslampen mit einem Mantel auszustatten, der eine im allgemeinen zylindrische Röhre aus einem lichtdurchlässigen Material aufweist, z. B. aus Quarz, das hohen Betriebstemperaturen standhalten kann. Die Lichtbogenröhre und der Mantel sind koaxial zueinander innerhalb der äußeren Lampenumhüllung so angeordnet, daß die Lichtbogenröhre innerhalb des Mantels liegt. Der Mantel verbessert die Sicherheit der Lampe, indem er im Fall eines Bruchs der Entladungsröhre als Auffangeinrichtung wirkt. Der Mantel erlaubt, daß der äußere Lampenkolben intakt bleibt, indem er die beim Bruch der Entladungsröhre auftretende Energie aufnimmt. Das Vorsehen eines Mantels erweitert den Markt für Metallhalogen-Lampen in Richtung auf Beleuchtungsvorrichtungen vom sog. offenen Typ (ohne eine aufwendige Abdeckplatte). Der Mantel kann ebenfalls zur Farbkorrektur der Entladungsquelle benutzt werden. Für eine solche Farbkorrektur enthält der Mantel einen auf die jeweilige Wellenlänge abgestimmten Reflektor oder Absorber oder auch Leuchtstoff, z. B. einen mehrschichtigen dichroitischen Titandioxid-Siliciumdioxid-Reflektor.

Ein bedeutender Inhaltsstoff in Metallhalogen- Bogenentladungslampen ist Natrium, gewöhnlich in der Form von Natriumjodid. Natrium wird zur Verbesserung der Wirksamkeit und der Farbeigenschaften benutzt. Es ist bereits seit langem erkannt worden, daß Natrium enthaltende Gasentladungsröhren während ihres Betriebs durch Bewegung oder Wanderung durch die Wandung der Entladungsröhre Natrium verlieren. Durch den Natriumverlust wird das ursprünglich in der Form von Natriumjodid in einer Metallhalogen-Lampe enthaltene Jodid frei und verbindet sich in der Entladungsröhre mit dem Quecksilber zu Quecksilberjodid. Das Quecksilberjodid seinerseits führt zu erhöhten Zündspannungen und bewirkt dadurch Start- und Brennwartungsprobleme sowie eine verkürzte Lebensdauer der Lampe.

Es gibt Anzeichen dafür, daß der größte Teil des Natriumverlusts auf einer negativen Aufladung der Wände der Lichtbogenröhre beruht, und zwar bewirkt durch photoelektrische Emission von spannungsführenden Seitenstäben, die zur Abstützung der Lichtbogenröhre und des Mantels innerhalb des äußeren Kolbens dienen. Eine Lösung des Problems bestand in verschiedenen elektrisch isolierten oder potentialmäßig schwimmenden an der äußeren Oberfläche des Mantels angebrachten Montagestützen sowie in den Preßdichtungen der Entladungsröhre in Kombination mit einem dünnen Molybdändraht als Stromrückführungsleitung für die Elektrode am äußeren Lampenende, wobei dieser Draht als "fliegender Leiter" (flying lead) bekannt geworden ist, der möglichst weit von der Entladungsröhre beabstandet sein soll und sich möglichst an die Kurvenform des äußeren Kolbens anschmiegen soll. Dazu wird beispielsweise hingewiesen auf die US-Patentschriften 5 270 608, 5 252 885, 5 136 204, 5 122 706 und 4 963 790, deren Offenbarung ausdrücklich und zur Gänze hier hinzugezogen werden soll. Obwohl solche Lampenkonstruktionen eine Verbesserung mit sich bringen, begrenzen jedoch die außerhalb des Mantels angeordneten Elemente den äußeren Durchmesser des Mantels und somit die physikalische Größe oder Wattzahl der mit einem vorgegebenen äußeren Kolben benutzbaren Gasentladungsröhre; die Preßdichtungen der Lichtbogenröhre müssen enge Herstelltoleranzen aufweisen und sind anfällig für Schäden während des Zusammenbaus; schließlich erfordern solche Strukturen eine relativ große Anzahl von Teilen und Schweißstellen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte elektrische Lampenanordnung bereitgestellt, die die oben bei der Behandlung von bekannten Lampen angesprochenen Probleme zu lösen imstande ist. Die vorgeschlagene Lampenkonstruktion kann in Beleuchtungsvorrichtungen vom sog. offenen Typ eingesetzt werden, bei denen keine zusätzliche (Sicherheits-)Schirmung vorhanden ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die verbesserte Lampenanordnung einen abgedichteten lichtdurchlässigen (äußeren) Lampenkolben, der einen gewölbten Bereich auf­ weist, sowie einen Lampenhals, der in einen Lampenfuß eingepaßt ist. Ein Paar Sockelleiter sind in den Fuß eingeschmolzen und führen in das Innere des äußeren Kolbens. Ein lichtdurchlässiger Mantel ist innerhalb des Kolbens angeordnet und weist seinerseits eine innere Zone auf. Eine Lampenkapsel zur Lichterzeugung, wenn elektrische Energie angelegt wird, weist ein elektrisches Leiterpaar auf sowie einen Kolbenbereich mit einem ersten elektrischen Leiterende und einem zweiten elektrischen Leiterende. Der Kolbenbereich ist in der inneren Zone des Mantels angeordnet. Um elektrische Energie an die Lampenkapsel anzulegen, sind Mittel zum elektrischen Ankoppeln der Sockelleiter an die elektrischen Leiter der Lampenkapsel vorgesehen. Die Lampe enthält ebenfalls Mittel zur mechanischen Halterung der Lampenkapsel sowie des Mantels. Von diesen Mitteln erstreckt sich zumindest ein Teil in der inneren Zone von einem Bereich in der Nähe des ersten elektrischen Leiterendes zu einem Bereich in der Nähe des zweiten elektrischen Leiterendes.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind an die Elektrodendrähte angeschlossene Leiterdrähte vorgesehen, um die Lampenkapsel sowohl elektrisch anzukoppeln als auch mechanisch zu haltern. Ein Teil eines Leiterdrahts in der inneren Mantelzone ist mit einer Isolierhülse aus einem keramischen Hochtemperatur-Isolator, z. B. einer Aluminiumoxid-Keramik, geschirmt. Die Isolierhülse minimiert wirksam den Natriumverlust, indem es das elektrische Feld vermindert, und minimiert damit die Mi­ gration von Natriumionen von der Lampenkapsel. Die Isolier­ hülse minimiert ebenfalls den Effekt, daß negativ geladene Photoelektronen aufgrund der Ultraviolettstrahlung von dem Leiterdraht emittiert werden. Damit wird der Natriumverlust zusätzlich minimiert.

Bei der vorgeschlagenen verbesserten Lampenanordnung kann eine mechanische und/oder elektrische Übertragungsstruktur außerhalb des Mantels entfallen, so daß der äußere Manteldurchmesser möglichst groß ausgelegt werden kann, wodurch es möglich ist, physikalisch stärkere, mit höherer Wattzahl ausgelegte Lampenkapseln oder Lichtbogenröhren in dem (äußeren) Lampenkolben unterzubringen. Durch eine Maximierung des äußeren Manteldurchmessers wird ebenfalls die Auffangmöglichkeit des Mantels erhöht, weil Bruchstücke einer geborstenen Lampenkapsel beim Auftreffen auf den Mantel geringere Geschwindigkeiten und damit geringere Energien aufweisen; ferner wird der Hersteller in die Lage versetzt, mit der Lagerhaltung für einen Manteldurchmesser für Lampen mit unterschiedlichen Wattzahlen auszukommen. Eine Maximierung des äußeren Manteldurchmessers verbessert darüber hinaus die Leistung der Lichtbogenröhre, z. B. hinsichtlich des Dauerlichtstroms und der Lebensdauer, weil die thermischen Effekte des Mantels, insbesondere im Hinblick auf die Lichtbogenröhre, minimiert werden. Die Notwendigkeit enger Fertigungstoleranzen für die Preßsitze wird durch die Halterung der Lampenkapsel unabhängig von dem Mantel eliminiert. Zusätzlich wird die Bruchgefahr der Preßsitze während der Montage ausgeräumt. Die Anzahl von Teilen und Schweißstellen, die für diese verbesserte Lampenanordnung erforderlich ist, wird reduziert, indem sowohl die elektrische Ankopplung als auch die mechanische Halterung der Lichtbogenröhre unter Verwendung nur der Leiterdrähte erfolgt. Ein weiteres vorteilhaftes Ergebnis der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Lampenkapsel vollständig in der axialen Längsdimension des Mantels untergebracht ist, so daß ein Auffangschutz besteht sowohl für einen Bruch der Lichtbogenröhre als auch einen Schaden am Preßsitz der Lichtbogenröhre.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Lampenanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht mit teilweiser Schnittdarstellung der Lichtbogenröhre, des Mantels und der Halterungseinrichtungen der Lampenanordnung von Fig. 1; und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Isolator- Stützlagers.

In Fig. 1 ist eine elektrische Lampenanordnung 10 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei der Lampenanordnung 10 handelt es sich um eine Metallhalogen-Bogenentladungslampe; sie enthält einen Kolben oder äußere Hülle 11, eine Lampenkapsel oder Lichtbogenröhre 12, einen Mantel 13, mechanische Abstützmittel 14 und elektrische Verbindungsmittel 15. Die äußere Hülle 11 besitzt einen entlang einer zentralen Achse 17 ausgedehnten Haupt- oder gewölbten bzw. Dombereich 16 und einen Halsbereich 18. Der gewölbte Teil kann ebenfalls eine zylindrische oder röhrenförmige Ausdehnung des Halsbereichs sein, die in einer abgerundeten Spitze endet. Der gewölbte Bereich 16 weist in Richtung der Zentralachse 17 am oberen Ende der äußeren Hülle 11 (wie dargestellt) eine Vertiefung 19 auf. Der Halsbereich 18 weist einen inneren Durchmesser auf, der im wesentlichen senkrecht zur Zentralachse 17 liegt. Die äußere Hülle 11 wird typischerweise aus einem blasgeformenten harten Glas, z. B. aus Borsilikatglas, gebildet.

Die äußere Hülle 11 ist hermetisch abgedichtet mit einem Glasfuß 20, der sich entlang der Zentralachse 17 in den Halsbereich 18 erstreckt. Ein Sockel 21 zur einfachen Verbindung mit einer elektrischen Quelle ist an der äußeren Hülle 11 angebracht. Ein Paar elektrischer Leiter oder Sockeldrähte 22, 23 führen durch den Glasfuß 20 mit einer in bekannter Weise ausgeführten Preßdichtung 24. Die Sockelleiter 22, 23 sind elektrisch mit dem Sockelfuß 21 außerhalb der äußeren Hülle 11 verbunden, um die Energiezurührung der Lampe vorzusehen.

Zusätzlich ist ein Zirkon-Aluminium-Getter 50 am oberen Ende innerhalb der äußeren Hülle 11 (wie dargestellt) und im allgemeinen benachbart zur Vertiefung 19 angeordnet. Wie allgemein bekannt ist, sind solche Getter von Bedeutung in allen Strukturen, in denen eine Vakuum- oder Inertgasatmosphäre gewünscht wird.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Lichtbogenröhre 12 innerhalb der äußeren Hülle 11 im wesentlichen parallel zur Zentralachse 17 und im wesentlichen im Innenraum des Mantels 13 angeordnet. Die Lichtbogenröhre 12 enthält einen Kolbenbereich 25, zwei Elektroden 26, einen ersten oder oberen Elektrodendraht 27, einen zweiten oder unteren Elektrodendraht 28 und zwei Quetsch- oder Preßdichtungen 29. Es ist anzumerken, daß bei anderen Typen von Lampenanordnungen die Lampenkapsel eine andere Konfiguration aufweisen kann, z. B. indem statt zweier Elektroden ein Glühfaden vorgesehen ist. Der kolbenförmige Teil 25 umschließt einen abgedichteten Entladungsbereich, der seinerseits ein geeignetes Füllmaterial zur Aufrechterhaltung einer Bogenentladung enthält; der Kolbenteil 25 ist dabei in der Innenkammer des Mantels 13 angeordnet. Vorzugsweise weist die Lichtbogenröhre 12 die Form eines Ellipsoids auf, wie z. B. aus der hier ausdrücklich herangezogenen US-Patentschrift 4 161 672 hervorgeht. Der Ellipsoid-Design erfordert nicht, daß für eine geeignete Leistung der Innendurchmesser des Mantels 13 in enger Nähe zum Außendurchmesser der Lichtbo­ genröhre 12 liegt. Die Elektroden 26 sind an gegenüberliegenden Enden des Entladungsbereichs positioniert. Die Preßdichtungen 29 befinden sich an den gegenüberliegenden ersten und zweiten Elektrodenenden des Kolbenteils 25 und dichten die elektrischen oder Elektroden-Zuleitungen 27 und 28 ab, um eine dichte elektrische Durchführung zu den Elektroden 26 bereit zu­ stellen. Es ist anzumerken, daß die im Rahmen des bevorzugten Ausführungsbeispiels benutzte Lichtbogenröhre 12 eine Metallhalogen-Bogenentladungslampe ist; es kann gleichermaßen eine Wolfram-Halogen Glühlampe sein oder eine andere Lampe, die vorteilhafterweise mit einem Mantel betrieben wird.

Der Mantel 13 ist bevorzugt als zylinderförmiges Rohr mit zwei zu einem Innenraum oder einer Innenzone offenen Enden ausgeführt. Vorzugsweise ist der Mantel 13 aus einem lichtdurchlässigen und hitzebeständigem Material, wie z. B. Quarz oder Glas, hergestellt. Der Mantel 13 ist innerhalb der äußeren Hülle 11 im wesentlichen koaxial mit der Lichtbogenröhre 12 gelagert. Der Mantel 13 weist bevorzugt eine Länge auf, die größer ist als der Abstand zwischen den äußeren Enden der Preßdichtungen 29 der Lichtbogenröhre und kleiner ist als der Abstand zwischen den äußeren Enden der Elektrodenzuleitungen 27, 28 der Lichtbogenröhre. Die Wandstärke des Mantels 13 beträgt typisch etwa 2,5 mm und vorzugsweise zwischen etwa 1,5 mm und etwa 2,5 mm. Es wird angenommen, daß dieser Wert weiter auf etwa 1,0 mm verringert werden kann, um zu einer Verminderung des erforderlichen Materialvolumens zu kommen und um den Abstand zwischen dem Mantel 13 und der Lichtbogenröhre 12 weiter zu vergrößern. Der Mantel 13 muß einen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Kolbenbereichs 25 der Lichtbogenröhre aufweisen; er hat vorzugsweise einen maximalen Außendurchmesser oder einen Außendurchmesser, der nur geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Halsbereichs 18 der äußeren Hülle, d. h. der Mantel 13 weist grundsätzlich den größtmöglichen Außendurchmesser auf, der noch vernünftig während der Herstellung der Lampenanordnung 10 eingebracht werden kann. Die Maximierung des Außendurchmessers des Mantels 13 relativ zum Innendurchmesser des Halsbereichs 18 vergrößert den Abstand zwischen der Lichtbogenröhre 12 und dem Mantel 13. Dieser erhöhte Abstand resultiert in verbesserten Auffangeigenschaften, weil Fragmente einer geborstenen oder gesprungenen Lichtbogenröhre 12 in dem Maße geringere Geschwindigkeiten und damit eine geringere Energie aufweisen, wie der Abstand von der Lichtbogenröhre 12 zunimmt. Aus diesem Grund kann angenommen werden, daß die Wandstärke des Mantels 13 bei einer Maximierung des Außendurchmessers noch weiter reduziert werden kann und dennoch ausreichend wirksam die Bruchstücke einer ge­ borstenen Lichtbogenröhre 12 aufzufangen in der Lage ist.

Die Mittel 14 zum Abstützen der Lichtbogenröhre 12 und des Mantels 13 enthalten obere und untere Isolator-Stützlager oder Anschläge 30, 31, einen ersten Leiterdraht 32 und einen sog. "j-frame" oder zweiten Leiterdraht 33. Die Abstützmittel 14 liegen vorzugsweise innerhalb des Außendurchmessers des Mantels 13, wie in Fig. 2 gezeigt ist, d. h. sie ragen nicht über eine durch den Außendurchmesser des Mantels 13 definierte unendliche Säule hinaus. Wenn die Abstützmittel 14 seitlich nicht über den Außendurchmesser des Mantels 13 hinausragen oder darin liegen, kann der Außendurchmesser des Mantels 13 relativ zum Halsbereich 18 der äußeren Hülle 11 weiter maximiert werden. Wie in Fig. 2 gezeigt, liegt der wirksame Teil der Abstützmittel 14 innerhalb des Außendurchmessers des Man­ tels 13. Jeder über den Außendurchmesser des Mantels 13 hinausragende Teil, ob er nun zur Lagerung beiträgt oder nicht, ist vorzugsweise minimiert.

Wie am besten aus den Fig. 2 und 3 ersehen werden kann, sind die Lager bzw. Anschläge 30, 31 im allgemeinen von rechteckiger Form und weisen eine Nut oder Stufe an jedem Ende auf, wodurch eine axiale Außenfläche 34 und eine laterale Außenfläche 35 gebildet wird. Die Länge der Lagerblöcke 30, 31 ist größer als der Innendurchmesser des Mantels 13 und vorzugsweise kleiner als der Außendurchmesser des Mantels 13. Die Breite der Auflager 30, 31 ist vorzugsweise so bemessen, daß die Auflager 30, 31 nicht über den Außendurchmesser des Mantels hinausragen. Es wird angemerkt, daß ein Teil der Auflager 30, 31 über den Außendurchmesser des Mantels hinausragen kann, jedoch der zum Lagern oder Halten des Mantels wirksame Teil der Auflager 30, 31 innerhalb des Außendurchmessers des Mantels liegt. Die Stufen sind so bemessen, daß ein Teil jedes Auflagers 30, 31 sich in den Mantel 13 derart erstreckt, daß die lateralen Außenflächen 35 die laterale Bewegung des Mantels begrenzen und den Mantel 13 in radialer Richtung ausrichten. Vorzugsweise existiert eine kleine Lücke zwischen den lateralen Außenflächen 35 und dem Innendurchmesser des Mantels 13, um etwaigen Toleranzen des Innendurchmessers des Mantels Rechnung zu tragen. Die Auflager 30, 31 sind derart an jedem Ende des Mantels 13 positioniert, daß die axialen Außenflächen 34 die axiale Bewegung des Mantels begrenzen, und der Mantel 13 zwischen den Lagerblöcken 30, 31 gehalten wird. Es ist anzumerken, daß andere Geometrien für diese Lagerblöcke möglich sind, z. B. und ohne Einschränkung darauf könnten die Lagerblöcke ganz allgemein kreisförmig geformt sein, sie könnten eine angewinkelte Oberfläche zum Ersatz der lateralen und/oder axialen Außenflächen aufweisen oder die Lagerblöcke könnten lediglich die Enden des Mantels 13 erfassen.

Im wesentlichen in der Mitte jedes Lagerblocks 30, 31 befindet sich eine Öffnung oder ein Zentrierloch 36, das sich axial durch den Lagerblock 30, 31 erstreckt und das größenmäßig für die Durchführung der Elektrodenzuleitungen 27, 28 der Lichtbogenröhre 12 ausgelegt ist. Die Zentrierlöcher 36 in den Lagerblöcken 30, 31 positionieren bzw. lokalisieren die Lichtbogenröhre 12 koaxial und lateral in dem Mantel 13. Weiterhin enthält jeder Lagerblock 30, 31 einen um das Zentrierloch 36 zentrierten schlitzförmigen Freiraum 37, um Raum für die Dicke der Preßdichtungen 29 der Lichtbogenröhre vorzusehen und um die Lagerblöcke 30, 31 im wesentlichen senkrecht zu den Preß­ dichtungen 29 der Lichtbogenröhre zu sichern. Von jedem Ende der Lagerblöcke 30, 31 nach innen gewandt ist eine Öffnung oder ein äußeres Loch 38 vorgesehen, das sich axial durch die Lagerblöcke 30, 31 erstreckt und das für die Durchführung des ersten Leiterdrahts 32 dimensioniert ist. Indem man ein solches äußeres Loch 38 an jedem Ende der Lagerblöcke 30, 31 ausbildet, können die Lagerblöcke 30, 31 zur einfacheren Herstellbarkeit in jeder lateralen Richtung orientiert werden. Ebenfalls ist anzumerken, daß die oberen und unteren Lagerblöcke 30, 31 in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel untereinander austauschbar sind.

Der erste Leiterdraht 32 weist einen ersten axialen Bereich 39 auf, der im wesentlichen parallel zur Zentralachse 17 der äußeren Umhüllung verläuft und der sich von einer der Fußleiter 22 durch eines der Löcher 38 in dem unteren Lagerblock 31, den Mantel 13 und durch eines der Löcher 38 im oberen Lagerblock 30 erstreckt. Nach dem Durchgang durch den oberen Lagerblock 30 weist der erste Leiterdraht 32 einen ersten lateralen Bereich 40 auf, der sich vorbei an der oberen Elektrodenzuleitung 27 und im wesentlichen an der äußeren Oberfläche des oberen Lagerblocks 30 entlang erstreckt und im wesentlichen so konfiguriert ist, daß er die axiale Bewegung des oberen Lagerblocks 30 begrenzt. Vorzugsweise ist der erste laterale Bereich 40 in der Nähe der oberen Elektrodenzuleitung 27 vom oberen Lagerblock 30 abgebogen. An das Ende des ersten lateralen Bereichs 40 schließt sich gegenüber dem ersten axialen Bereich 39 ein zweiter axialer Bereich 41 an. Der zweite axiale Bereich 41 erstreckt sich zum oberen Ende der äußeren Hülle 11, wo ein zweiter lateraler Bereich 42 im wesentlichen die Vertiefung 19 der äußeren Hülle umkreist, um die Bewegung der Lampenkapsel 12 und des Mantels 13 innerhalb der äußeren Hülle 11 zu begrenzen und damit die Festigkeit der gesamten Anordnung zu verbessern.

Der zweite Leiterdraht 33 besitzt einen axialen Bereich 43, der im wesentlichen parallel zur Zentralachse 17 der äußeren Hülle verläuft, und erstreckt sich von dem anderen Fußleiter 23 zur äußeren Oberfläche des unteren Lagerblocks 31. Im Bereich des unteren Lagerblocks 31 weist der zweite Leiterdraht 33 einen lateralen Bereich 44 auf, der sich über die untere Elektrodenzuleitung 28 hinaus erstreckt und von dem mindestens ein Teil an einer äußeren Oberfläche des unteren Lagerblocks 31 zur Begrenzung der axialen Bewegung des Lagerblocks anliegt. Vorzugsweise ist der laterale Bereich 44 in der Nähe der unteren Elektrodenzuführung 28 von dem unteren Lagerblock 31 weggebogen. Durch eine Formung der ersten und zweiten Leiterdrähte 32, 33 in der oben beschriebenen Weise, werden diese Leiterdrähte 32, 33 in die Lage versetzt, die äußeren Oberflächen der Lagerblöcke 30, 31 und damit den Mantel 13 dazwischen in Position zu halten.

Die Mittel 15 zur elektrischen Verbindung der Fußleiter 22, 23 mit den Elektrodenzuführungen 27, 28 schließen die ersten und zweiten Leiterdrähte 32, 33 ein. Vorzugsweise dient mindestens ein Teil der mechanischen Lagermittel 14 auch der elektrischen Kopplung der Fußleiter 22, 23 an die Elektrodenzuleitungen 27, 28. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wirken die ersten und zweiten Leiterdrähte 32, 33 sowohl als mechanische Halterungsmittel 14 als auch als elektrische Kopplungsmittel 15. Mit dieser Ausführungsform wird die Anzahl von Teilen und Schweißstellen minimiert.

Wie am besten in Fig. 2 gezeigt, verläuft der erste Leiter­ draht 32 durch die Innenzone des Mantels 13 benachbart zur Lichtbogenröhre 12 von einem Mantelende zum anderen Man­ telende. Dabei ist anzumerken, daß sich der erste Leiterdraht 32 durch einen kritischen Bereich in enger Nähe zur Lichtbogenröhre 12 erstreckt, d. h. innerhalb der Innenzone des Mantels von einem in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 51 bezeichneten Bereich angrenzend an das Ende der ersten Elektrodenleitung zu einem mit 52 bezeichneten Bereich angrenzend an das Ende der zweiten Elektrodenleitung. Somit führt der erste Leiterdraht 32 zwischen dem Außendurchmesser des Kolbenbereichs 25 der Lichtbogenröhre und dem Innendurchmesser des Mantels 13 im wesentlichen angrenzend an den Kolbenbereich 25 der Lichtbogenröhre bzw. der Gasentladungszone der Lichtbogenröhre hindurch. Wie in Fig. 2 gezeigt, erstreckt sich der erste Leiterdraht 32 innerhalb der Innenzone des Mantels 13 und bewirkt die Verbindung eines der Fußleiter mit der Elektrodenzuführung 27.

Vorzugsweise wird mindestens ein mittlerer Bereich des ersten Leiterdrahts 32, der gemäß Fig. 2 durch die innere Zone des Mantels und im wesentlichen benachbart oder in enger Nähe mit dem Kolbenbereich 25 verläuft, mit Mitteln zur elektrischen Isolierung des ersten Leiterdrahts 32 umgeben. Diese Isoliermittel bewirken eine effektive Minimierung oder Verminderung des Natriumverlusts von der Lichtbogenröhre 12, indem sie das elektrische Feld herabsetzen und damit die Natriumionenwanderung von der Lichtbogenröhre 12 verringern. Die Isoliermittel minimieren bzw. reduzieren weiterhin photoelektrische Effekte oder negativ aufgeladene Photoelektronen, die von dem ersten Leiterdraht 32 infolge von Ultraviolettstrahlung emittiert werden. Auch damit wird der Natriumverlust minimiert oder reduziert. Das bevorzugte Verfahren besteht darin, den ersten Leiterdraht 32 mit einer Isolierhülse 45 zu umgeben. Die Isolierhülse 45 wird vorzugsweise aus einer Hochtemperaturkeramik als Isolator, z. B. aus einer Aluminiumoxid-Keramik, hergestellt. Es wird angenommen, daß andere Typen von keramischen Isolatoren benutzt werden können, wie z. B. Forsterit und Steatit. Es wird weiter angenommen, daß der erste Leiterdraht 32 alternativ auch mit einem dielektrischen Material, wie z. B. Siliziumnitrid, beschichtet sein kann.

Zusätzlich können vorzugsweise auch Mittel zur elektrischen Isolierung des Mantels 13 von den Leiterdrähten 32, 33 vorgesehen sein. Daher wird der Mantel 13 nicht aufgeladen und der elektrolytische Natriumverlust wird reduziert. Vorzugsweise bestehen die Lagerböcke 30, 31 aus elektrisch isolierendem Material, z. B. aus einer Hochtemperaturkeramik. Die Lagerböcke in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen aus einer Aluminiumoxid- Keramik. Es ist anzumerken, daß die Lagerböcke 30, 31 auch ein elektrisch leitfähiges Material mit keramischen Buchsen einsetzen oder anderen elektrischen Materialien im Bereich von Kontakten mit den elektrischen Kopplungsmitteln 15 enthalten könnten.

Eine Teilmontage oder Herstellung einer Untergruppe aus einer Lichtbogenröhre 12 und dem Mantel 13 erfolgt, indem zunächst der obere Lagerblock 30 auf das Ende des Mantels 13 aufgesetzt und der erste Leiterdraht 32 durch eines der äußeren Löcher 38 im oberen Lagerblock eingeführt wird, bis der erste laterale Bereich 40 im wesentlichen auf der äußeren Oberfläche des oberen Lagerblocks 30 aufliegt. Die Lichtbogenröhre 12 wird in den Mantel derart eingesetzt, daß die obere Elektrodenzuleitung 27 sich durch das Zentrierloch 36 im oberen Lagerblock 30 erstreckt. Die Isolierhülse 45 wird auf den ersten axialen Bereich 39 des ersten Leiterdrahts 32 geschoben. Der untere Lagerblock 31 wird auf das untere Ende des Mantels 13 derart plaziert, daß die untere Elektrodenzuleitung 28 sich durch das Zentrierloch 36 im unteren Lagerblock 31 und der erste Leiterdraht 32 durch das äußere Loch 38 des unteren Lagerblocks 31 erstrecken. Die Lichtbogenröhre 12 wird im wesentlichen entlang der axialen Längsrichtung des Mantels 13 zentriert und die erste Elektrodenzuführung 27 wird bei 46 an den ersten Leiterdraht 32 angeschweißt, womit der Mantel 13 bereits teilweise in der axialen Richtung befestigt wird. Der laterale Bereich 44 des zweiten Leiterdrahts 33 wird anliegend an die äußere Oberfläche des unteren Lagerblocks 31 plaziert und bei 47 mit der unteren Elektrodenzuführung 28 verschweißt, wodurch die völlige Fixierung des Mantels in der axialen Richtung erfolgt. Es ist anzumerken, daß die Lagerblöcke 30, 31 nicht im Kontakt sind mit den Preßdichtungen 29 der Lichtbogenröhre; die Lichtbogenröhre wird vielmehr durch die beiden Schweiß­ stellen 46, 47 an den Elektrodenzuführungen 27, 28 gehalten. Die ersten und zweiten Leiterdrähte 32, 33 werden anschließend bei 48, 49 an die Fußleiter 22, 23 angeschweißt. Diese Untergruppe wird danach durch den Innendurchmesser des Halsbereichs 18 in die äußere Hülle 11 eingesetzt und in die äußere Hülle 11 eingeschweißt.

Claims (16)

1. Elektrische Lampe, gekennzeichnet durch
eine abgedichtete lichtdurchlässige Lampenhülle (11) mit einem gewölbten Bereich (16) und einem Halsbereich (18), der mit einem Lampenfuß verschweißt ist, wobei der Lampenfuß ein Paar darin eingeschweißte und dort hindurchgeführte Sockeldrähte (22, 23) aufweist;
einen in der Hülle (11) angeordneten lichtdurchlässigen Mantel (13) mit einer inneren Zone;
eine Lampenkapsel (12) zur Lichterzeugung beim Anlegen elektrischer Energie mit einem Paar elektrischer Leiter sowie einem Röhrenbereich (25) mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Leiterende (26, 27, 28), wobei der Röhrenbereich innerhalb der inneren Zone des Mantels (13) angeordnet ist;
Mittel (14) zur mechanischen Lagerung der Lampenkapsel (12) und des Mantels (13) in der äußeren Hülle (11);
Mittel (15) zum elektrischen Verbinden der Sockelleiter (22, 23) mit den elektrischen Leitern (32, 33) der Lampelkapsel;
wobei sich mindestens ein Teil eines dieser Mittel in der inneren Zone von einem Bereich angrenzend an das erste elektrische Leiterende (26, 27) zu einem Bereich angrenzend an das zweite elektrische Leiterende (26, 28) erstreckt.

2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Metallhalogen-Bogenentladungslampe ist, bei der die Lampenkapsel eine Lichtbogenröhre mit einer ein Metallhalogenid enthaltenden chemischen Füllung ist und die Leiter Elektrodenleiter darstellen.

3. Lampe gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel zwei Enden aufweist und mindestens ein Teil eines der Mittel (15) sich in der inneren Zone von einem Mantelende zum anderen Mantelende erstreckt.

4. Lampe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Lager- oder Abstützmittel die elektrische Verbindung der Sockeldrähte an die ersten und zweiten Elektrodenleiter darstellt.

5. Lampe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Elektrodenleiter an einem Ende der Lichtbogenröhre dem Lampenfuß gegenüber liegend und der zweite Elektrodenleiter an einem Ende der Lichtbogenröhre angrenzend an den Lampenfuß angeordnet ist, und daß die Verbindungsmittel (15) einen ersten Leiterdraht enthalten, der durch die Innenzone verläuft und einen der Sockeldrähte mit dem ersten Elektrodenleiter verbindet.

6. Lampe gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des ersten in der Innenzone und benachbart zum Röhrenbereich verlaufenden ersten Leiterdrahts mit Mitteln (45) zum elektrischen Isolieren des ersten Leiterdrahts umgeben ist, um den Natriumverlust des Kolbenbereichs zu vermindern.

7. Lampe gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermittel (45) aus einer Hülse aus Aluminiumoxid-Keramik besteht.

8. Lampe gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Teil der Abstütz- oder Lagermittel (14, 15) innerhalb des Außendurchmessers des Mantels liegt.

9. Lampe gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (13) einen maximalen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Halsbereichs (18) der äußeren Hülle (11).

10. Lampe gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (13) zwei Enden aufweist und die Abstütz- oder Lagermittel einen Lagerblock an jedem der Enden des Mantels aufweisen, um den Mantel dazwischen zu halten.

11. Lampe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Lagerblöcke (30, 31) eine Stufenfläche (34) im äußeren Bereich zur axialen Lagerung und zur radialen Positionierung des Mantels (13) aufweist.

12. Lampe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerblöcke (30, 31) den Mantel (13) von den Kopplungsmitteln (15) elektrisch isolieren.

13. Lampe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Lagerblöcke (30, 31) eine im wesentlichen in der Mitte des Lagerblocks vorgesehene Öffnung besitzt, daß der erste Elektrodendraht durch eine dieser Öffnungen und der zweite Elektrodendraht durch die andere dieser Öffnungen hindurchgeführt ist und im wesentlichen die Lichtbogenröhre (12) in dem Mantel (13) zentriert.

14. Lampe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Lagerblöcke (30, 31) eine Öffnung (38) im äußeren Bereich des Lagerblocks aufweist und ein erster Leiterdraht durch diese Öffnungen hindurchgeführt ist.

15. Lampe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Elektrodenleiter an einem Ende der Lichtbogenröhre dem Lampensockel gegenüberliegend und der zweite Elektrodenleiter an einem Ende der Lichtbogenröhre benachbart zum Lampensockel angeordnet ist, daß die Verbindungsmittel (15) einen ersten durch die innere Zone verlaufenden Leiterdraht (32) enthalten, der einen der Sockelleiter mit dem ersten Elektrodenleiter verbindet, sowie einen zweiten Leiterdraht (33), der den anderen Sockeldraht mit dem zweiten Elektrodenleiter verbindet, und daß der erste und zweite Leiterdraht (32, 33) so wirksam in die Lagerblöcke (30, 31) eingreifen, daß sie den Mantel (13) dazwischen in seiner Lage fixieren.

16. Lampe gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des ersten Leiterdrahts (32) mit einer Isolierröhre (45) umgeben ist und die Lagerblöcke (30, 31) den Mantel (13) gegenüber den ersten und zweiten Leiterdrähten (32, 33) elektrisch isolieren.