DE4334510A1 - Elektrische Glühlampe für Reihenschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Glühlampe für Reihenschaltung mit einer die Stromzuführungs­ drähte für den Glühkörper verbindenden Strombrücke. Derartige Strombrücken, die auch als Kurzschlußele­ mente bezeichnet werden, überbrücken bei defekter Glühwendel diese und gewährleisten den Stromfluß der in Reihe geschalteten Lampen. Hauptanwendungs­ gebiet von Lampen mit derartigen Strombrücken sind Lichterketten für Weihnachtsbaumbeleuchtungen sowie Lichterketten für allseitige Illuminationszwecke.

Zur Aufrechterhaltung des Stromkreises in Reihe ge­ schalteter Lampen ist es bekannt, parallel zur Glühwendel in der Lampe eine Strombrücke anzuord­ nen, die bei normaler Lampenspannung als Nichtlei­ ter wirkt und bei defekter Glühwendel infolge der an der Lampe anliegenden Überspannung durchschlägt und dann als Kurzschlußelement wirkt.

Bei kleineren Lampen, die einen Perlfuß besitzen, wird die Strombrücke im Inneren des Lampenkolbens angeordnet. Hierzu wird elektrisch isolierter Alu­ miniumdraht oder oxidierter Chromeisendraht an den beiden Stromzuführungsdrähten befestigt.

Nach GB-PS 1 077 863 ist es weiterhin bekannt, Mi­ schungen aus Glaspulver und Eisenpulver bzw. Kupferoxidpulver und Glaspulver als Strombrücken­ material zu verwenden.

In GB-PS 839 160 wird vorgeschlagen eine Paste aus Kupferpulver, Magnesiumoxid und Silikonharz zur Herstellung der Strombrücke einzusetzen.

Bei allen diesen Strombrücken ist nachteilig, daß die für ihre Funktion wichtigen Parameter, wie Durchschlagsspannung und verbleibender Restspannung großen Schwankungen unterworfen sind. Dies ist be­ dingt durch schwer beherrschbare Fertigungstoleran­ zen für den Anpreßdruck der oxidierten Drähte an die Stromzuführungsdrähte sowie bei der Herstellung des Strombrückenmaterials für die Mischung der Pul­ ver und Pasten, für die Korngrößenverteilung, für die Bedingungen beim Aufschmelzen des Strombrücken­ materials und dergleichen mehr.

Größere Lampen weisen einen Quetschfuß mit Teller­ rohr auf. Bei diesen Bauformen ist es üblich, das Strombrückenmaterial in dem von außen zugänglichen Hohlraum des Quetschfußes im Tellerrohr unterzu­ bringen. In diesem Fall können auch Materialien eingesetzt werden, die im Lampeninneren schädlich für die Glühwendel sein würden.

Bei allen hierzu bekannten Lösungen wird ein Me­ tallpulver, vorzugsweise Eisenpulver, an der Ober­ fläche mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen und anschließend mit einem durch Erwärmung wirkenden Klebemittel ummantelt.

Dieses Strombrückenmaterial wird bei der Lampenher­ stellung unmittelbar vor dem Aufstecken des Sockels in den Tellerrohrhohlraum gefüllt und danach durch Wärme verfestigt.

Nachteilig ist auch hier, daß eine Vielzahl unkon­ trollierbarer Größen wirken, die vor allem durch die Toleranzen des Ummantelungsmaterials verursacht werden und die eine unsichere Funktion der Strom­ brücke verursachen.

Bei den im Stand der Technik bekannten Ausführungen wird das Strombrückenmaterial mit einem Mittel ver­ setzt, das zur Befestigung der Mischungselemente dient. Hierzu werden z. B. Harz, Bitumen und der­ gleichen verwendet. Dadurch ergeben sich zusätz­ liche schädliche Einflüsse auf die Konstanz der Durchschlags- und Restspannung. Sowohl die dadurch bedingten Schwankungen der Ansprechspannung als auch der durch die verbleibende Restspannung über der Strombrücke auftretende Spannungsabfall wirken sich schädlich aus. Die vorhandene Restspannung, die teilweise Werte von mehr als 10 V erreicht, führt bei längerem Betrieb der Lichterkette zu ei­ nem hohen Energieumsatz in der Strombrücke und dem­ zufolge zu einer hohen Erwärmung der Lampe. Werden defekte Lampen nicht rechtzeitig erkannt und ausge­ wechselt, kann dies eine thermische Deformation der Fassung und Unbrauchbarkeit der gesamten Lichter­ kette zur Folge haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Glühlampe mit Strombrücke und ein Ver­ fahren zu ihrer Herstellung anzugeben, die reprodu­ zierbare Werte für die Durchschlagsspannung und die verbleibende Restspannung gewährleistet und bei der die Strombrücke eine sehr niedrige Restspannung aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Strombrücke aus einem aktiven elektrischen Bereich und einem passiven mechanischen Bereich zur Lagesicherung des aktiven elektrischen Bereichs be­ steht.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen elek­ trischen Glühlampe sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Be­ festigung des aktiven elektrischen Bereichs der Strombrücke durch einen die elektrischen Werte Durchschlags- und Restspannung nicht beeinflussen­ den passiven Teil, der in pulverförmiger, pastöser oder in flüssiger Form oberhalb des aktiven Strom­ brückenmaterial aufgetragen wird, teilweise in die­ ses eindringt. Durch einen anschließenden Bearbei­ tungsgang, der jedoch während des Lampenherstel­ lungsprozesses ausgeführt wird, erfolgt die Be­ festigung der Strombrücke durch thermische Reaktio­ nen.

Die Erfindung gewährleistet eine Funktionstrennung der Strombrückenfunktion in die wirksame elek­ trische Funktion und in die mechanische Funktion zur Befestigung des Strombrückenmaterials und ver­ meidet damit die gegenseitige Beeinflussung dieser beiden Teilfunktionen.

Um stets reproduzierbare Parameter für die Durch­ schlag- und Restspannung zu erreichen, wird erfin­ dungsgemäß zuerst das für die Strombrückenparameter wirksame Material mit definierter Korngröße und in definierter Menge in das Tellerrohr der Lampe ge­ füllt, so daß es die beiden Stromzuführungsdrähte umgibt.

Als Material dafür kommt elektrisch leitfähiges Pulver mit definierter Korngröße und definierter Isolationsschicht der Pulveroberfläche in Betracht. Bei den elektrisch leitfähigen Material handelt es sich um Metalle, vorzugsweise um Eisen, Kupfer, Chrom, Nickel und Aluminium oder deren Legierungen. Die Isolationsschicht wird vorzugsweise durch eine während der Pulverherstellung gebildete Oxidschicht oder durch eine nachträgliche separate Oxidation der Pulveroberfläche gebildet. Auch kommt eine Um­ mantelung des Pulvers mit einem auf der Kornober­ fläche haftenden Isolationsschicht in Betracht, dessen Auftragen beispielsweise im Sprühverfahren vorgenommen wird.

Die Befestigung der Strombrücke durch ausschließ­ lich thermische Verfahren gewährleistet, daß die erfindungsgemäße Strombrücke ohne Konstruktionsän­ derungen an der Lampe angewendet werden kann.

Für den elektrisch wirksamen Teil der Strombrücke wird ein definiert präpariertes Material verwendet, das frei von schädlichen Einflüssen ist, wie sie bei den im Stand der Technik als Befestigungsmittel verwendeten Materialien, wie Harz, Bitumen und der­ gleichen auftreten.

Die Befestigung des aktiven Strombrückenmaterials erfolgt vorzugsweise durch weiteres Einfüllen eines ebenfalls pulverformigen Materials, das jedoch elektrisch nicht wirksamen ist. Dieses Material kann durch die beim Lampenherstellungsprozeß ent­ stehende Wärme ohne zusätzliche Verfahrensschritte verfestigt werden. Es umschließt das aktive Strom­ brückenmaterial und gewährleistet damit dessen La­ gesicherung.

Zur Befestigung des aktiven Strombrückenmaterials sind auch flüssige Komponenten oder pastöse Werk­ stoffe, wie z. B. Kitt, geeignet.

Nachfolgend wird anhand von zwei Ausführungsbei­ spielen die Erfindung näher erläutert. In der zuge­ hörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Anordnung der Strombrücke im Tel­ lerrohr der Lampe und

Fig. 2 die Anordnung der Strombrücke im Sockel der Lampe.

Gemäß Fig. 1 befindet sich im Kolben 4 unterhalb des Tellerrohres 6 die an den Stromzuführungsdrähten 1 befestigte Glühwendel 5. Die ungesockelte Lampe wird in nach unten gerichteter Lage des Kol­ bens 4 einer ersten Füllvorrichtung für das aktive Strombrückenmaterial 2 zugeführt und mit diesem das noch oben offene Tellerrohr 6 mit einer hier aus­ reichenden Füllhöhe von 10 mm gefüllt. Das aktive Strombrückenmaterial 2 besteht aus Eisenpulver mit einer Korngröße von 50 µm bis 400 µm. Durch Oxida­ tion des Eisenpulvers im heißen Luftstrom wird eine Oxidschicht von 4 µm - 8 µm erzielt. Damit wird die erforderliche Durchschlagspannung im Bereich zwi­ schen 50 V bis 200 V gewährleistet. Die Restspan­ nung liegt stets unter 1 V, so daß eine die Funk­ tion der Lichterkette beeinträchtigende Erwärmung nicht auftritt.

In einer nachfolgenden zweiten Füllvorrichtung wird das passive Strombrückenmaterial 3 in Form eines Gemisches von Harzprodukten und gefriergetrockne­ ten, getemperten Siliziumdioxydpulver einer Korn­ größe von 20 bis 500 µm oder speziellen Harzpro­ dukten und überrösteten Eisenpulver zugegeben und anschließend nach dem Aufstecken des Sockels 7, die so eingefüllte Strombrückenschicht durch Erwärmung befestigt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird der Sockel 7 als Träger für die Strombrückenmate­ rialien benutzt. Als aktives Strombrückenmaterial 2 dient eloxierter Aluminiumgrieß im Korngrößenbe­ reich von 150 µm bis 600 µm. Als passives Strom­ brückenmaterial 3 wird der bereits zur Befestigung des Sockels 7 erforderliche Kitt benutzt.

Bezugszeichenliste

1 Stromzuführungsdrähte
2 aktives Strombrückenmaterial
3 passives Strombrückenmaterial
4 Kolben
5 Glühwendel
6 Tellerrohr
7 Sockel.

Claims (7)

1. Elektrische Glühlampe für Reihenschaltung mit einer die Stromzuführungsdrähte für den Glühkörper verbindenden Strombrücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombrücke aus einem aktiven elektrischen Bereich und einen passiven mechanischen Bereich zur Lagesicherung des aktiven elektrischen Bereichs be­ steht.

2. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aktive elektrische Bereich der Strombrücke aus pulverförmigen leitfähigen Ma­ terial besteht, das einen Korngrößenbereich von 50 µm-400 µm aufweist und bei dem die einzelnen Teilchen eine Isolationsschicht von 3 µm bis 10 µm besitzen.

3. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige, leitfähige Material Metall wie Eisen, Kupfer, Chrom, Nickel oder Aluminium oder deren Legierungen oder ein Gemisch davon ist.

4. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht des pul­ verförmigen leitfähigen Materials oxidierte, brü­ nierte, eloxierte, phosphatierte oder chromati­ sierte Schichten sind.

5. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht des pul­ verförmigen leitfähigen Materials Plast- oder Emailleüberzüge sind.

6. Elektrische Glühlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der passive me­ chanische Bereich der Strombrücke aus Befestigungs­ materialien wie Polystyrol, Harzprodukte, Wachse, Wasserglas, Bitumen etc. als auch aus Füllstoffen wie Glaspulver, Quarzsand Metallpulver mit überhöh­ ter Isolationsschicht besteht.

7. Verfahren zur Herstellung einer elektrische Glühlampe für Reihenschaltung mit einer die Strom­ zuführungsdrähte für den Glühkörper verbindenden Strombrücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ festigung des aktiven elektrischen Bereichs der Strombrücke durch einen die elektrischen Werte Durchschlags- und Restspannung nicht beeinflussen­ den passiven Teil erfolgt, der in pulverförmiger pastöser oder in flüssiger Form oberhalb des akti­ ven Strombrückenmaterial aufgetragen wird, teil­ weise in dieses eindringt und daß anschließend durch thermische Reaktionen während des Lampenher­ stellungsprozesses die Strombrücke befestigt wird.