DE2930125A1

DE2930125A1 - Aluminiumsockel fuer elektrische lampen mit einem kunststoffueberzug zur verbesserung der korrosionsbestaendigkeit

Info

Publication number: DE2930125A1
Application number: DE19792930125
Authority: DE
Inventors: Stanley Frederic Bubar; David Lewis Jennings
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1978-08-09
Filing date: 1979-07-25
Publication date: 1980-02-14
Also published as: GB2033170A; MX150503A; FR2433236B1; GB2033170B; FR2433236A1; JPS5525996A; DE2930125C2; US4178059A; JPS586270B2; CA1127226A; BR7905133A

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Edison- oder Schraubsockel für elektrische Lampen, die in eine Fassung geschraubt werden und sie macht den Einsatz von Aluminium für die Sockelhülsen bei hoher Temperatur oder nachteiligen ümgebungsbedingungen möglich, unter denen Aluminium bisher nicht eingesetzt werden konnte.

Der Edison- oder übliche Lampenschraubsockel umfaßt eine mit Gewinde versehene Metallhülse, einen zentralen oder Bodenkontakt und einen geformten Isolator, der Hülse und Bodenkontakt vereinigt. Solche Sockel sind für Glühlampen seit Beginn des Jahrhunderts benutzt worden und sind in der US-PS 774.404 beschrieben. Sie haben verschiedene Größen von einem Miniatursockel über eine mittlere Größe bis zu einem großen bzw. Mogulsockel. Sie schliessen Varianten ein, wie den Dreikontaktsockel, der für Dreiweglampen benutzt wird, und zwischen der Sockelhülse und dem Bodenkontakt einen Kontaktring umfaßt, wie in der US-PS 2.519.328 offenbart.

Die Metallteile solcher Sockel wurden ursprünglich aus Messing hergestellt, das korrosionsbeständig und leicht zu löten ist. Nach 1945 wurde Aluminium viel billiger als Messing und während der Fünfziger Jahre wurde das Aluminium für Messing bei den Sockelhülsen mittlerer Größe eingesetzt, die für übliche Haushaltsglühlampen benutzt werden. Das Aluminium neigt jedoch stärker als Messing zur Abnutzung durch Reibung, d.h. durch Abscheuern und Abschleifen, und es ist nicht so korrosionsbeständig. Bisher war es nicht möglich, Aluminiumsockel für Lampen einzusetzen, die bei sehr hohen Temperaturen oder unter nachteiligen Umgebungsbedingungen benutzt werden. Alle Hoch-

leistungsentladungslampen benutzen Messing- oder nickelplattierte Messingschraubsockel. Auch für große Glühlampen und Glühlampen, die im Freien benutzt werden, benutzt ι noch immer Messingsockel.

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Die Sockel für Hochleistungsentladungslampen müssen beständig gegenüber Korrosion bei Temperaturen bis zu 200 C in einer Vielfalt von Atmosphären für durchschnittlich 24.000 Stunden sein. Sie dürfen sich nicht durch Reibung abnutzen und sie dürfen auch nicht in der Fassung steckenbleiben, damit die Lampe eingeführt und am Ende ihrer Gebrauchsdauer ohne Bruch entfernt werden kann. Dies ist wesentlich im Hinblick auf geringe Instandhaltungskosten und auch vom Standpunkt der Sicherheit des die Instandhaltung bzw. das Austauschen besorgenden Personals.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Sockel mit einer Aluminiumhülse zu schaffen, die diese Anforderungen erfüllt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Sockel für eine elektrische Lampe geschaffen, dessen Hülse aus Aluminium besteht, das außen mit einer dünnen selbsthaftenden Schicht aus weichem schützenden Kunststoffmaterial überzogen ist und das aufgrund eines geringen Reibungskoeffizienten von 0,1 oder weniger Schmiereigenschaften aufweist.

Unter Hülse wird der Hauptkörper des Sockels verstanden, im allgemeinen mit Gewinde versehen, der bestimmt ist, in ein komplementär hohles leitendes Teil bzw. eine Hülse in der Lampenfassung eingeführt zu werden und dort einen elektrischen Kontakt herzustellen. Bevorzugte Materialien für die Kunststoffschicht sind polymere Fluorkohlenwasserstoffe, wie Polytetrafluoräthylen. Auch Polyphenylensulfid ist brauchbar. Der dünne Film wird an Punkten maximalen Kontaktdruckes mit der Sockelhülse leicht durchstoßen, um einen durchgehenden elektrischen Stromkreis zu schaffen, bleibt jedoch an anderen Stellen intakt und sorgt so für Schutz gegen Korrosion und dient als Schmiermittel für die leichte Lampenentfernung.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in deren einziger Figur eine Lampe in Seitenansicht dargestellt ist, die eine Sockelhülse aus Aluminium aufweist, die gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem

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überzug aus Polytetrafluoräthylen versehen ist.

Die zu überziehende Aluminiumoberflache sollte unmittelbar vor dem überziehen gründlich gereinigt werden, vorzugsweise durch Sandstrahlen, um die maximale Haftung zu erzielen. Die bevorzugte Überzugstechnik ist ein elektrostatisches Verfahren, bei dem man eine Suspension des polymeren Materials in Wasser benutzt. Der Zerstäuber befindet sich auf einem hohen positiven Potential (z.B. 76 kV Gleichspannung) mit Bezug auf die zu überziehende Oberfläche. Man kann den Überzug aber auch durch Anstreichen oder Eintauchen in die Suspension aufbringen. Nach dem Aufbringen erhitzt man den Überzug für etwa 3 bis 4 Minuten auf eine Temperatur im Bereich von etwa 230 bis etwa 345° C. Die im Einzelfalle benutzte Zeit und Temperatur hierfür können in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und der Anforderungen an den überzug variiert werden.

Der überzug sollte zusammenhängend sein und es wurde festgestellt, daß eine Dicke von mindestens etwa 0,0125 mm (entsprechend 0,0005") erwünscht ist, um dies sicherzustellen. Für überzüge mit Dicken von mehr als 0,0375 mm (entsprechend 0,0015") gibt es keinen Vorteil, solche exzessiven Dicken -vergeuden lediglich Material. Im allgemeinen ist eine Schichtdicke von etwa 0,025 mm bevorzugt. Das polymere Material ist relativ teuer und durch Einsatz eines Füllstoffes kann man wirtschaftliche Vorteile erzielen. Ein bevorzugter Füllstoff ist Graphit, der die Vorteile guter Schmiereigenschaften und einer guten elektrischen Leitfähigkeit hat.

Der Überzug aus polymerem Material fließt mit der Zeit unter dem hohen örtlichen Druck und schließlich erzielt man den erwünschten Kontakt durch Durchschneiden des Filmes, um einen direkten Kontakt von Metall zu Metall zwischen Sockel und Fassung zu schaffen. Manchmal kann es vorkommen, daß die Filmdurchdringung nicht unmittelbar auftritt, wenn die Lampe in die Fassung geschraubt ist. In einem solchen Fall kann das Graphit den elektrisch durchgehenden Stromkreis sicherstellen, wenn die Lampe unmittel-

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bar nach dem Einschrauben angeschaltet wird, bis der Metall-zuMetall-Kontakt hergestellt ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Hochdrucknatriumdampfentladungslampe, in der die Erfindung verkörpert ist, umfaßt ein Natrium enthaltendes Entladungsrohr 1 aus Aluminiumoxidkeramik, das in einem äußeren Glaskolben 2 mit einem großen Sockel 3 montiert ist, wobei der Sockel sich bei der dargestellten Lampe am oberen Ende befindet. Dieser Sockel umfaßt eine mit Gewinde versehene Aluminiumhülse 4 und einen Bodenkontakt 5 auf Messing, der auf einem isolierenden Steg 6 montiert ist, wobei Hülse und

die

Bodenkontakt als ''Kontaktanschlüsse dienen, mit denen die Zuleitungen verbunden sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf die Aluminiumhülse 4 ein überzug aus Polytetrafluoräthylen aufgebracht. Dieser Überzug ist nur auf der rechten Hälfte der Hülse gezeigt, doch erscheint er auch im Schnitt mit übertrieben dargestellter Dicke an der Kante der linken Hälfte. Der überzug hat eine Dicke von etwa 0,025 mm und enthält Graphit oder Ruß als Füllstoff, was ihm ein schwarzes Aussehen gibt.

Der Reibungskoeffizient des Überzuges gegenüber Nickel beträgt 0,04. Die Lampe läßt sich leicht in eine mit Gewinde versehene Fassung einschrauben, die,wie üblich, eine nickelüberzogene mit Gewinde versehene Messinghülse enthält. Der beim Einschrauben der Lampe entwickelte Druck reicht aus, um das Durchstoßen des Überzuges sicherzustellen und damit einen Metall-zu-Metall-Kontakt. Ein Aluminiumsockel mit dem Überzug ergibt die erwünschte Korrosionsbeständigkeit und Lebensdauer und ist sehr viel billiger als ein Messingsockel.

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Claims

Patentansprüche

Gewindesockel für eine elektrische Lampe der Art mit einer mit Gewinde versehenen Metallhülse und einem Zentralkontakt auf einem Isolator, der ihn mit der Hülse verbindet, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse aus Aluminium besteht und äußerlich mit einer dünnen selbsthaftenden Schicht aus weichem schützenden Kunststoffmaterial überzogen ist, das schmierende Eigenschaften aufweist sowie einen Reibungskoeffizienten von weniger als 0,1, wobei diese Schicht an Punkten des Maxiina !kontaktdruckes durchdringbar ist, wenn sie in eine Fassung eingeschraubt ist, um einen zusammenhängenden Stromkreis zu schaffen, wobei diese Schicht an anderen Stellen an

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Ort und Stelle verbleibt, um Schutz gegen Korrosion des Aluminiums zu bieten und als Schmiermittel für die leichte Entfernung der Lampe aus der Fassung zu dienen.
2. Sockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Kunststoffmaterial ein polymerer Fluorkohlenwasserstoff ist.
3. Sockel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial ein Polytetrafluorathylen ist.
4. Sockel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial ein Polyphenylensulfid ist.
5. Sockel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Kunststoffmaterial Polytetraf luorathylen in einer Dicke von mindestens 0,0125 mm ist.
6. Sockel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Kunststoffmaterial ein polymerer Fluorkohlenwasserstoff ist, der einen Füllstoff aus Graphit oder Ruß enthält.
7. Sockel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Kunststoffmaterial Polytetraf luorathylen in einer Dicke von etwa 0,0125 bis etwa 0,0375 mm ist und Graphit oder Ruß als Füllstoff enthält.

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