DE69602817T2

DE69602817T2 - Elektrische lampe mit wasserabweisender beschichtung

Info

Publication number: DE69602817T2
Application number: DE69602817T
Authority: DE
Inventors: Piet Wiedijk
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: US5757135A; WO1996030931A1; DE69602817D1; EP0763254A1; EP0763254B1; DK0763254T3; JPH10501652A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Lampe mit einem Körper, der im Betriebszustand der Lampe Licht ausstrahlt, und der mit Zwischenraum von einem Außenkolben umschlossen wird, der an einer Seite mit einem Tellerrohr, das eine Quetschung hat, versehen ist und der einen Lampensockel trägt, durch welche Quetschung Stromdurchführleiter verlaufen, wobei jeder Stromdurchführleiter mittels eines äußeren Leiters mit einem Kontaktpunkt des Lampensockels verbunden ist.
Eine Lampe der eingangs erwähnten Art ist aus EP-A-0 364 014 bekannt. Die bekannte Lampe ist besonders zur Verwendung in Gewächsbestrahlungsanlagen zur Förderung der Photosynthese geeignet. Diese Anwendung bedeutet, dass die Lampe einer feuchten Umgebung ausgesetzt ist, die zudem häufig mit korrodierenden Substanzen gemischt ist, die das Wachstum von Pflanzen fördern. Insbesondere das Vorhandensein einer Flüssigkeit (flüssiges Wasser) bewirkt zersetzende Korrosion, die sich insbesondere an einer Verbindungsstelle zwischen verschiedenen Metallen manifestiert. Stromunterbrechungen treten in der bekannten Lampe häufig auf, manchmal bereits nach 4000 Betriebsstunden, in den Leitern zwischen der Quetschung und dem Lampensockel, was ein frühzeitiges Ende der Lampenlebensdauer bedeutet.
Es ist vorgeschlagen worden, die Stromdurchführleiter mit einer Mischung aus einem leicht oxidierbaren Metall, einem Bindemittel und einem Füllmittel zu beschichten, um einem Angreifen der Stromdurchführleiter und der Quetschung entgegenzuwirken. Hierdurch ist in der Tat erreicht worden, dass anfänglich nur Oxidation des leicht oxidierbaren Metalls der Beschichtung stattfindet, aber dies führt nur zu einer vorübergehenden Verbesserung, in der Praxis in der Größenordnung von 1000 Stunden. Ein weiterer Nachteil ist, dass eine solche Beschichtung infolge von Unterschieden im Ausdehnungskoeffizienten zwischen den Leitern und dem Beschichtungsmaterial nach einiger Zeit Risse aufweist.
Aus US 3.984.590 ist bekannt, Metallphosphat oder Arsenatglas als Schutzbeschichtung anzubringen. Eine Glasbeschichtung kann empfindlich gegenüber kleine Löchern oder andere Defekte oder Unvollkommenheiten sein, die sie während des Lampenbetriebs zerbrechen lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zur Vermeidung von Stromunterbrechungen in den Leitern zwischen der Quetschung und dem Lampensockel zu verschaffen, das dauerhaften Charakter hat und relativ einfach im industriellen Maßstab angewendet werden kann.
Gemäß der Erfindung ist eine Lampe der eingangs erwähnten Art hierzu dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stromdurchführleiter eine Schweißverbindung mit dem betreffenden äußeren Leiter aufweist, und die Stromdurchführleiter und die äußeren Leiter zumindest am Ort jeder Schweißverbindung mit einer wasserabstoßenden Beschichtung versehen sind, wobei die genannte wasserabstoßende Beschichtung ein organisches Polymer umfasst.
Die erfindungsgemäße Lampe hat den Vorteil, dass die wasserabstoßende, d. h. schützende Schicht selbst nicht von der aggressiven Umgebung angegriffen wird und das Material der Beschichtung für eine lange Zeitdauer (beispielsweise 10.000 Stunden) bei einer Temperatur im Bereich zwischen 250ºC und 350ºC wärmebeständig ist. Auf einem organischen Polymer beruhende Materialien sind hierfür besonders geeignet. Geeignete organische Polymere sind solche, die auf Siliciumverbindungen beruhen (beispielsweise Siliconharz, Silicongummi, Polysiloxan), auf Stickstoffverbindungen (Polyimide) und auf Fluorverbindungen (Teflon). Das bedeutet, dass die Lampenlebensdauer nicht durch eine Begrenzung der Lebensdauer der Stromdurchführleiter und der äußeren Leiter beeinflusst wird. Die Stromdurchführleiter und die äußeren Leiter sind hier vorzugsweise von der Quetschung aus bis nahe dem Lampensockel mit der wasserabstoßende Beschichtung versehen. Dies kann einerseits verhältnismäßig einfach während der Herstellung realisiert werden und führt andererseits zu einem dauerhafteren Schutz gegen Korrosion. In der erfindungsgemäßen Lampe hat das Tellerrohr mit der Quetschung eine der Schweißverbindung zugewandte Wandfläche, die vorzugsweise auch mit der wasserabstoßenden Schicht überzogen ist. Dies ermöglicht es, die Qualität der Beschichtung visuell zu überprüfen. Dies wird noch weiter verbessert, wenn die wasserabstoßende Schicht mit einem Farbstoff versehen ist.
Die wasserabstoßende Beschichtung wird vorzugsweise angebracht, nachdem alle Hochtemperatur-Glasprozesse, die Teil der Lampenherstellung sind, beendet sind. Dies hat den Vorteil, dass die Temperaturbeständigkeit der Beschichtung nur für Tempera turen gelten muss, die im Lampenbetrieb zwischen Quetschung und Lampensockel herrschen. In der Praxis sind dies Temperaturen zwischen 250ºC und 350ºC.
Außer einer gewünschten Temperaturbeständigkeit haben alle obengenannten Materialien einen stark wasserabstoßenden Charakter. Bei der Wahl der Form, in der die Beschichtung vorliegt, sollten Unterschiede im Ausdehnungskoeffizienten des betreffenden Material einerseits und des Stromdurchführungsgliedes, der äußeren Leiter und des Tellerrohrs andererseits berücksichtigt werden. Vorzugsweise ist die wasserabstoßende Beschichtung in Form eines elastischen Schaums vorhanden. Dies ist besonders bei Silicongummi geeignet, der den zusätzlichen Vorteil hat, dass beim Schäumen keine schädlichen Substanzen frei werden. Teflon kann auch leicht in Form eines Schaums aufgebracht werden.
Ein anderes geeignetes Verfahren ist, die wasserabstoßende Beschichtung in Form einer sehr dünnen Schicht anzubringen. So haben Experimente nachgewiesen, dass Siliconharz als wasserabstoßende Beschichtung vorzugsweise als Schicht mit einer Dicke von höchstens 1 um vorliegen sollte. Schichtdicken oberhalb 1 um führen häufig zu Rissen in der Beschichtung während der Lampenlebensdauer, so dass die wasserabstoßende Funktion verlorengeht.
Ein weiteres Verfahren, um die wasserabstoßende Beschichtung zu realisieren, ist, einen mit wasserabstoßendem Material imprägnierten Glasfasermantel zumindest an der Schweißstelle vorzusehen.
Eine weitere geeignete, aus US 4.027.073 bekannte Gruppe von Materialien mit guten wasserabstoßenden Eigenschaften, die zudem gegenüber in einem Lampensockel herrschenden Temperaturen beständig ist, ist Polysiloxan. Insbesondere Phenylmethylpolysiloxan hat sich als äußerst geeignet erwiesen.
Die wasserabstoßende kann Schicht auf unterschiedliche Weise aufgebracht werden. Vorzugsweise wird die wasserabstoßende Schicht aufgebracht, indem man eine geeignete Lösung über die zu beschichtenden Leiter und Wandabschnitte fließen läßt. Eintauchen des hermetisch geschlossenen Außenkolbens in eine geeignete Lösung ist eine andere Möglichkeit.
Die Erfindung kann auf eine Hochdruck-Entladungslampe angewendet werden, in der der Licht ausstrahlende Körper von einem Entladungsgefäß gebildet wird. Die Füllung des Entladungsgefäßes der Lampe umfasst im Allgemeinen ein ionisierbares Me tall, wie z. B. Hg, und ein Edelgas, beispielsweise Ar, Ne, Xe, oder eine Kombination aus Edelgasen. Außerdem kann die Füllung noch weitere Bestandteile, beispielsweise Na und/oder Metallhalogenide umfassen. Die Erfindung ist ebenfalls auf Niederdruck-Entladungslampen anwendbar, insbesondere auf Kompaktleuchtstofflampen. Das Entladungsgefäß in einer derartigen Lampe ist wiederum der Licht ausstrahlende Körper. Es ist auch möglich, dass die Lampe eine Glühlampe ist, bei der der Licht ausstrahlende Körper von einer Glühwendel gebildet wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt eine elektrische Lampe mit einem Körper 1, der im Betriebszustand der Lampe Licht aussendet und der mit Zwischenraum 2 von einem Außenkolben 3 umschlossen wird, der an einer Seite mit einem Tellerrohr 4, das eine Quetschung 40 hat, versehen ist und der einen Lampensockel 5 trägt, durch welche Quetschung 40 Stromdurchführleiter 6, 7 verlaufen, wobei jeder Stromdurchführleiter eine Schweißverbindung 60, 70 mit einem äußeren Leiter 8, 9 hat, der mit einem jeweiligen Kontaktpunkt 81, 91 des Lampensockels verbunden ist, wobei die genannte Schweißverbindung zwischen der Quetschung und dem Lampensockel liegt.
In der dargestellten Ausführungsform ist die wasserabstoßende Beschichtung in Form eines elastischen Schaums 10 vorhanden, so dass die Stromdurchführleiter und die äußeren Leiter bei jeder Schweißstelle mit der wasserabstoßenden Beschichtung versehen sind.
Bei einer alternativen Ausführungsform sind die Stromdurchführleiter und die äußeren Leiter mit der wasserabstoßenden Beschichtung in Form einer sehr dünnen Schicht von der Quetschung aus bis nahe dem Lampensockel versehen. In einer weitere Ausführungsform ist auch die der Schweißverbindung zugewandte Wandfläche 11 des Tellerrohrs und der Quetschung im Wesentlichen mit einer sehr dünnen Schicht der wasserabstoßenden Beschichtung versehen.
Die Verwendung einer Beschichtung mit einem Farbstoff ermöglicht es, mit einer einfachen visuellen Prüfung festzustellen, ob die Beschichtung durchgehend ist.
Bei einer praktischen Realisierung einer Lampe gemäß der beschriebenen Ausführungsform wird die Beschichtung von einem elastischen Schaum aus Silicongummi gebildet. Die Beschichtung wird durch örtliches Anbringen einer geringen Menge gut ge mischten Zweikomponentenmaterials in dem Tellerrohr der Lampe realisiert. Zum Färben der Beschichtung werden dem Zweikomponentenmaterial einige Prozent eines organischen Farbstoffes zugegeben.
Ein Dosiersystem zum Zuführen der Mischung des Zweikomponentenmaterials umfasst vorzugsweise eine Sprühdüse, die während des Aufbringens des Materials in einer Öffnung des Lampensockels angeordnet ist. Nach dem Aufbringen dehnt sich das Material aus und bildet einen elastischen Schaum, der das Tellerrohr vollständig füllt. Bei Raumtemperatur erfolgt Schaumbildung innerhalb einer Minute.

Claims

1. Elektrische Lampe mit einem Körper, der im Betriebszustand der Lampe Licht ausstrahlt und der mit Zwischenraum von einem Außenkolben umschlossen wird, der an einer Seite mit einem Tellerrohr, das eine Quetschung hat, versehen ist und der einen Lampensockel trägt, durch welche Quetschung Stromdurchführleiter verlaufen, wobei jeder Stromdurchführleiter mittels eines äußeren Leiters mit einem Kontaktpunkt des Lampensockels verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stromdurchführleiter eine Schweißverbindung mit dem betreffenden äußeren Leiter aufweist und die Stromdurchführleiter und die äußeren Leiters zumindest am Ort jeder Schweißverbindung mit einer wasserabstoßenden Beschichtung versehen sind, wobei die genannte wasserabstoßende Beschichtung ein organisches Polymer umfasst.

2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdurchführleiter und die äußeren Leiter von der Quetschung aus bis nahe dem Lampensockel mit einer wasserabstoßenden Beschichtung versehen sind.

3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tellerrohr mit der Quetschung eine der Schweißverbindung zugewandte Wandfläche hat und die genannte Wandfläche im Wesentlichen mit der wasserabstoßenden Beschichtung versehen ist.

4. Lampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserabstoßende Beschichtung mit einem Farbstoff versehen ist.

5. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserabstoßende Beschichtung in Form eines elastischen Schaums vorliegt.