DE69604356T2

DE69604356T2 - Gesockelte elektrische lampe

Info

Publication number: DE69604356T2
Application number: DE69604356T
Authority: DE
Inventors: Henricus Jansen; Ulrich Morschel
Original assignee: Philips Corporate Intellectual Property GmbH; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH; Koninklijke Philips NV
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2016-04-11
Also published as: CN1157055A; US5986403A; CN1104028C; EP0767968A2; WO1996034405A2; EP0767968B1; DE69604356D1; WO1996034405A3

Description

Die Erfindung betrifft eine gesockelte elektrische Lampe mit:
einem vakuumdicht verschlossenen Quarzglasgefäß, das einander gegenüber liegend einen ersten und einen zweiten halsförmigen Abschnitt mit jeweiligen Abdichtungen hat, durch welche Abdichtungen jeweilige Stromzuführleiter zu einem in dem Lampengefäß angeordneten elektrischen Element verlaufen, wobei das Lampengefäß eine Füllung hat;
einem mit dem Lampengefäß verbundenen Lampensockel,
wobei die Stromzuführleiter jeweils eine Metallfolie umfassen, die vakuumdicht in einer jeweiligen Abdichtung eingebettet ist und mit der bei einem ersten Endabschnitt ein mit dem elektrischen Element verbundener, jeweiliger innerer Stromdraht verbunden ist und bei einem zweiten Endabschnitt ein aus der betreffenden Abdichtung nach außen tretender, jeweiliger äußerer Stromdraht verbunden ist.
Eine derartige gesockelte elektrische Lampe ist aus US-A 5.320.562 bekannt. Die Lampe kann als Fahrzeugscheinwerferlampe verwendet werden, insbesondere, wenn das elektrische Element ein Elektrodenpaar in einer ionisierbaren Füllung ist, aber sie kann auch für andere Anwendungen verwendet werden, beispielsweise optische Anwendungen. Die genannte Lampe hat den Vorteil einer verhältnismäßig langen Lebensdauer und einer hohen Lichtausbeute bei einer verhältnismäßig niedrigen Nennleistung von ungefähr 35 W. Das Licht wird zwischen Elektroden erzeugt, die nicht mehr als einige Millimeter voneinander entfernt liegen, beispielsweise 4,5 mm, so dass die Lampe eine sehr hohe Leuchtdichte hat und das erzeugte Licht von einem Reflektor und eventuell einer Linse sehr gut in einem Strahlenbündel konzentriert werden kann. Das Lampengefäß hat verhältnismäßig kleine Innenabmessungen von beispielsweise ungefähr 1 bis 3 mm Durchmesser in der Mitte zwischen den Elektroden und ungefähr 4, 5 bis 9 mm Länge.
Die bekannte Lampe kann um das Lampengefäß herum eine äußere Umhüllung haben, die mit diesem mit verengten Abschnitten, beispielsweise mit den halsförmigen Abschnitten dieses Gefäßes verbunden ist.
Die Lampe hat einen Lampensockel aus isolierendem Material, der elektrische Kontakte umfasst, die mit jeweiligen Stromzuführleitern verbunden sind, und in dem ein Fixierglied befestigt ist. Eine Metallhülse greift um die äußere Umhüllung. Das Fixierglied wird an die Hülse geschweißt, nachdem das elektrische Element durch Verschieben, Drehen, und/oder Schwenken des Lampengefäßes relativ zu Bezugspunkten des Lampensockels in eine festgelegte Position gebracht worden ist.
In dem zitierten Patentdokument stellt eine Metallhülse um die Umhüllung eine Alternative dar zu dem Aufbau, bei dem die Hülse direkt am betreffenden halsförmigen Abschnitt angreift. Dieser Aufbau kann in einer Lampe mit einer äußeren Umhüllung verwendet werden, wie beispielsweise auch aus EP-A 0 570 068, EP-A 0 581 354, und EP- A 0 579 326 bekannt, sowie in einer Lampe ohne äußere Umhüllung. Der letztgenannte Lampentyp ist beispielsweise auch aus US-A 5.216,319. US-A 5.378.958, und EP-A 0 579 313 bekannt.
In der Lampe der eingangs erwähnten Art gemäß der Patentanmeldung EP 94 201416.8 früheren Datums ist in der äußeren Umhüllung, an den verengten Abschnitt darin grenzend, eine Quetschung vorgesehen, auf der ein Klemmglied ruht, mit dem der Lampensockel das Lampengefäß festhält.
Die Patentanmeldung EP 94 20 13 18.6 früheren Datums beschreibt eine Lampe der eingangs erwähnten Art, in der eine Beschichtung auf der äußeren Umhüllung vorgesehen ist, mit der dem Auftreten von parasitärem Licht in einem von einem Reflektor gebildeten Strahlenbündel entgegengewirkt werden kann. Eine Beschichtung mit für diesen Zweck günstigen Eigenschaften hinsichtlich Dauerhaftigkeit und hoher Lichtabsorption wird in der Patentanmeldung EP 94 20 32 76.4 (PHN 15.094) früheren Datums beschrieben.
Die Patentanmeldung EP 94 20 37 50.8 früheren Datums beschreibt eine Lampe der eingangs erwähnten Art, in der ein Klemmglied um die äußere Umhüllung herum vorgesehen ist, das sich zum betreffenden halsförmigen Abschnitt hin verengt, während ein Fixierglied des Lampensockels das Klemmglied an seinem engen Abschnitt festgreift.
Die Patentanmeldung EP 94 20 35 54.4 früheren Datums beschreibt eine Lampe der eingangs erwähnten Art, wobei die äußere Umhüllung aus UV-absorbierendem Quarzglas gebildet ist, das mit Cer, Titan, Europium, und Aluminium dotiert ist.
Eine Entladungslampe der eingangs erwähnten Art is auch aus US-A 5.109.181 und EP-A 0 576 071 bekannt. Die Lampe hat im Betrieb einen Quecksilberdruck von ungefähr 200 105 Pa (200 bar) und sendet daher Licht mit einem kontinuierlichen Spektrum aus. Die Lampenleistung hat Werte von bis zu 150 W, und der Elektrodenabstand beträgt ungefähr 1 bis 2 mm. Das Lampengefäß hat einen kleinen Innendurchmesser von bis zu ungefähr 5 mm und eine kleine innere Länge von bis zu ungefähr 8 mm. Der Lampensockel der Lampe kann aus isolierendem Material hergestellt sein und einen Kontakt für jeden Stromzuführleiter haben. Die Lampe kann auch permanent in einem Reflektor untergebracht sein, wie es beispielsweise aus EP-A 0 595 412 bekannt ist oder wie es in der Patentanmeldung EP 94 20 09 60.6 früheren Datums beschrieben ist und kann beispielsweise für Projektionszwecke verwendet werden. Die Lampe kann in diesem Fall einen Lampensockel aus isolierendem Material haben oder aus Metall, der einen Kontakt trägt, mit dem ein Stromzuführleiter der Lampe verbunden ist. Der andere Stromzuführleiter kann mit einem von dem Reflektor getragenen Kontakt verbunden sein.
Wegen der verhältnismäßig kleinen Abmessungen des Lampengefäßes kann kaum verhindert werden, dass eine Stelle des Lampengefäßes dort, wo ein Pumprohr eingeschmolzen war, im Weg des abgestrahlten Lichtes liegt, wodurch Ablenkung dieses Lichtes auftritt, was bei der Anwendung der Lampe nachteilig sein kann. Zudem können feste oder flüssige Bestandteile der Lampengefäßfüllung an dieser Stelle kondensieren, wodurch sie aus der Entladung entfernt würden. Es ist daher wünschenswert, die Füllungsbestandteile in das Lampengefäß einzubringen, bevor die zweite Abdichtung erzeugt wird, so dass ein gesondertes Pumprohr und dessen abgeschmolzene Spitze vermieden werden.
Die verhältnismäßig kleinen Abmessungen des Lampengefäßes machen es auch notwendig, dass das Lampengefäß von Verunreinigungen befreit wird, bevor es abgedichtet wird. Die genannten Verunreinigungen könnten die Lebensdauer der Lampe verkürzen oder im Lichtweg auf dem Lampengefäß abgelagert werden und dann Streulicht verursachen.
Quarzglas, d. h. im Rahmen der Erfindung Glas mit einem SiO&sub2;-Gehalt von zumindest 98 Gew.-%, hat einen sehr niedrigen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von ungefähr 10 · 10&supmin;&sup7; Metalle, die bei den hohen Wärmebelastungen, denen sie in elektrischen Lampen ausgesetzt sind, als Stromzuführleiter verwendet werden können, haben viel höhere Koeffizienten, beispielsweise W ungefähr 45·10&supmin;&sup7; und Mo ungefähr 54·10&supmin;&sup7;. Das bedeutet, dass ein aus einem dieser Metalle hergestellter, in Quarzglas eingebetteter Draht sich bei der Schmelz- oder Erweichungstemperatur von Quarzglas beim Abkühlen viel stärker zusammenziehen wird als das umgebende Glas. Der Draht wird sich dann vom Inneren des Glases lösen. Das Glas wird den Draht nicht vakuumdicht umschließen.
Dennoch können um derartige Metalle herum vakuumdichte Abdichtungen aus Quarzglas erhalten werden, sofern das Metall die Form einer Folie mit scharfen Rändern hat, auch Schneidkanten oder Falzungen genannt, weil das Quarzglas sich gut an die Form der Folie anpassen kann, und sofern das Quarzglas an der Folie haftet. Um die Festigkeit zu erhalten, die ein Stromzuführleiter innerhalb und außerhalb des Lampengefäßes haben muss, werden in elektrischen Lampen mit Lampengefäßen aus Quarzglas praktisch immer Stromzuführleiter verwendet, die aus einer Metallfolie bestehen, mit der an einem Ende ein Draht als innerer Drahtleiter und am anderen Ende ein Draht als äußerer Stromdraht verbunden ist, beispielsweise durch Schweißen. Hierbei wird als Metall der Folie häufig Mo verwendet, weil dieses Metall eine verhältnismäßig hohe Dehnbarkeit hat. Stromzuführleiter bestehen häufig aus W (innerer Stromdraht), Mo (Folie), und Mo (äußerer Draht).
Die genannte Ausdehnung von Materialien bedeutet, dass dort, wo der genannte Leiter in das Quarzglas eines Lampengefäßes eingebettet ist, kein vakuumdichtes Umschließen eines Stromzuführleiters durch das Quarzglas möglich ist, sofern der innere Stromdraht von dem Hohlraum des Lampengefäßes zu dem betreffenden Endabschnitt der Folie verläuft, und sofern der äußere Stromdraht von außerhalb des Quarzglases zu dem betreffenden Endabschnitt der Folie verläuft. Die inneren und äußeren Stromleiter haben über diese Längen um sich herum einen kapillaren Raum.
Bei der Herstellung der elektrischen Lampe der eingangs erwähnten Art werden die Stromzuführleiter und das elektrische Element in dem entstehenden Lampengefäß positioniert, und das genannte Lampengefäß kann mit einem Inertgas wie z. B. Argon gespült werden, eventuell während des Aufheizens, um Verunreinigungen herauszutreiben. Spülen mit einem Inertgas sorgt für eine effektivere und schnellere Reinigung als Evakuieren des Lampengefäßes, nachdem es an einem Ende abgedichtet worden ist Wiederholtes Evakuieren und Spülen mit Inertgas ist auch wenig effektiv.
Spülen mit Inertgas, beispielsweise indem der zweite halsförmige Abschnitt in einem Ventil festgehalten wird, aus dem ein Inertgasstrom austritt, ist auch nützlich, um Oxidation zu verhindern, die durch Eindringen von Luft und/oder Verbrennungsgasen aus Brennern verursacht wird, wenn der erste halsförmige Abschnitt örtlich erwärmt wird, um darin eine Abdichtung zu erzeugen.
Sobald das Quarzglas genügend erweicht ist, muss es mit Hilfe von Klemmblöcken gegen den Druck des Inertgases, das noch strömt, gegen den betreffenden Stromzuführleiter gedrückt werden, um die erste Abdichtung zu erzeugen. Dann wird die Füllung in das Lampengefäß eingebracht und darin durch Kühlen des Lampengefäßes nahe der ersten Abdichtung fixiert gehalten, während das freie Ende des zweiten halsförmigen Abschnittes von dem Ventil festgehalten wird und von der Umgebung abgeschlossen gehalten wird. Das Lampengefäß wird dann abgedichtet, indem das Quarzglas des zweiten halsförmigen Abschnittes örtlich erwärmt wird und eine Abdichtung entlang dem betreffenden Stromzuführleiter erzeugt wird. Wegen der Abwesenheit eines Gasstroms und wegen des verhältnismäßig niedrigen Druckes in dem Lampengefäß infolge der Kühlung des Lampengefäßes sackt das Glas des zweiten halsförmigen Abschnittes, das unter Druck in dem Lampengefäß angesogen wird, auf dem Stromzuführleiter in sich zusammen und bildet so die zweite Abdichtung. Die Abdichtung kann danach auf Wunsch mit Klemmblöcken modelliert werden.
Es zeigte sich, dass die durch Zusammensacken gebildete und eventuell durch Quetschung modellierte zweite Abdichtung gegenüber sich ändernden Temperatur- und Druckbedingungen der Lampe beim und nach dem Betrieb beständiger ist als die erste gequetschte Abdichtung.
US-A 4.389.201 beschreibt die Herstellung einer gleichartigen elektrischen Entladungslampe. Das entstehende Lampengefäß wird hierin mit Argon gespült, während die Stromzuführleiter mit den Elektroden und die festen und flüssigen Bestandteile der Füllung eingebracht werden. Das freie Ende des ersten halsförmigen Abschnitts wird anschließend erwärmt, bis das Glas soweit erweicht ist, dass es in sich zusammensackt und den betreffenden Abschnitt verschließt. Der Argonstrom muss hierzu jedoch unterbrochen werden, so dass Verunreinigungen wie z. B. Luft und/oder Verbrennungsgase aus dem Brenner in das Lampengefäß eindringen können. Wenn das freie Ende verschlossen worden ist, wird Argon bis zu einem Druck von weniger als 1 bar in das Lampengefäß eingelassen, und die beiden Abdichtungen werden erzeugt, indem man das Glas der halsförmigen Abschnitte in sich zusammensacken läßt. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die Reinigung des Lampengefäßes unterbrochen wird und ihr Effekt aufgehoben wird, um das genannte freie Ende zu verschließen. Es ist auch ein Nachteil, dass ein zusätzlicher Arbeitsschritt ausgeführt werden muss, um dieses freie Ende zu verschließen. Ein weiterer Nachteil ist, dass Bestandteile der Lampenfüllung, beispielsweise hygroskopische Salze, wäh rend dieses zusätzlichen Arbeitsschrittes in offener Verbindung mit der Umgebung der Lampe stehen und daher selbst Verunreinigungen absorbieren können.
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine gesockelte elektrische Lampe der eingangs erwähnten Art zu verschaffen, die einen zuverlässigen und einfachen Aufbau hat, der leicht realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die erste Abdichtung eine in sich zusammengesackte Abdichtung ist und dass eine Quetschung an die erste Abdichtung grenzt und sich über einen Längsabschnitt des äußeren Stromdrahtes erstreckt.
Wenn beim Herstellen der Lampe die Abdichtung in dem ersten halsförmigen Abschnitt erzeugt werden muss, wird der erste halsförmige Abschnitt erwärmt, um das Quarzglas zu erweichen. Dabei wird das Lampengefäß durch den zweite halsförmigen Abschnitt hindurch von einem Ventil aus mit einem Inertgas gespült, wie z. B. Argon. Wenn das Glas bis zu dem Punkt erweicht ist, bei dem es mit Klemmblöcken verformt werden kann, wird an einem Längsabschnitt des äußeren Stromleiters mit Hilfe von Klemmblöcken gegen den Druck des Inertgasstromes eine Quetschung erzeugt. Das Lampengefäß hat dann in diesem halsförmigen Abschnitt eine vakuumdichte Abdichtung. Das Erwärmen des ersten halsförmigen Abschnittes wird anschließend fortgesetzt, während mittels des zweiten halsförmigen Abschnittes in dem Lampengefäß ein Gasdruck erzeugt wird, der kleiner ist als der Umgebungsdruck. Sobald das Glas genügend erweicht ist, sackt der erste halsförmige Abschnitt unter dem Einfluss der Druckdifferenz in sich zusammen und wird der Stromzuführleiter, insbesondere die Metallfolie und der angrenzende Abschnitt des inneren Stromdrahtes, in das Quarzglas eingebettet. Das Quarzglas ist hierbei auf verhältnismäßig hoher Temperatur, was zu einer guten Haftung an der Metallfolie führt.
Die Erfindung beruht unter anderem auf der Erkenntnis, dass die Quetschung, die keine vakuumdichte Abdichtung des Glases um das Metall verschaffen kann, dennoch als vorübergehende vakuumdichte Abdichtung des ersten halsförmigen Abschnittes dienen kann, solange das Quarzglas auf seiner hohen Temperatur gehalten wird, die mit der Erzeugung der Quetschung einhergeht.
Beim Zusammensacken des Glases, bei dem das am dichtesten bei der Quetschung liegende Glas wegen seines kleineren Abstandes zur Mitte des ersten halsförmigen Abschnittes infolge des Vorhandenseins der Quetschung als Erstes zusammensackt, wird verhindert, dass Gas in der Abdichtung eingeschlossen wird, und es wird erreicht, dass das Gas zum Hohlraum des Lampengefäßes getrieben wird. Die Abdichtung kann anschließend mit Klemmblöcken modelliert werden.
Modellieren ist nützlich, um der Abdichtung eine festgelegte Form zu gegeben. Es hat sich auch gezeigt, dass die Qualität einer Abdichtung am höchsten ist, wenn die Abdichtung modelliert worden ist. Die Abdichtung hat dann eine höhere Druckfestigkeit. Wenn die Abdichtung abgekühlt ist, wird die Quetschung wegen des stärkeren Zusammenziehen des äußeren Stromdrahtes ihre Vakuumdichtheit über dem äußeren Stromdraht in dem ersten halsförmigen Abschnitt verloren haben. Die Herstellung der Lampe kann in herkömmlicher Weise beendet werden, indem das Lampengefäß mit seiner Füllung versehen und in seinem zweiten halsförmigen Abschnitt abgedichtet wird. Bei der Herstellung ist das Innere des Lampengefäßes ständig vor Verunreinigungen aus der Umgebung geschützt worden; zuerst durch den Inertgasstrom, dann durch die anfangs vakuumdichte Quetschung und schließlich durch die vakuumdicht Abdichtung.
Die elektrische Lampe hat einen einfachen, effektiven und zuverlässigen Aufbau. Dieser Aufbau kann auch in einfacher Weise realisiert werden. Es ist nicht für seine Realisierung viel mehr notwendig als für die Realisierung der bekannten Lampe. Außerdem braucht die zusätzliche Aktivität, nämlich die Herstellung der Quetschung, nicht zu einem anderen Zeitpunkt im Herstellungsprozess oder an einer anderen Stelle des Lampengefäßes zu erfolgen, verglichen mit dem entsprechenden Zeitpunkt, zu dem und der Stelle, an der die Abdichtung im ersten halsförmigen Abschnitt erzeugt zu werden pflegte.
Die Quetschung in dem ersten halsförmigen Abschnitt kann deutlich von der Abdichtung unterschieden werden. Die Abdichtung wurde durch Zusammensacken des Glases erzeugt und hat daher quer zur Längsrichtung des Stromzuführleiters gekrümmte Formen, wobei sie wegen der Metallfolie, die viel breiter als dick ist, beispielsweise 1,5 mm breit und beispielsweise 15 bis 20 um dick, am Ort dieser Folie einen ovalen Querschnitt hat. Die Quetschung hat ein Äußeres mit flachen, eventuell profilierten Oberflächen, die paarweise quer zueinander gerichtet sind, so dass die Querschnitte der Quetschung rechteck-, parallogramm- oder trapezförmige Grundformen haben. Selbst wenn die Abdichtung mit Hilfe von Klemmblöcken, eventuell profilierten Klemmblöcken, mit beispielsweise einer Aussparung an der Stelle, wo sie gegenüber dem inneren Stromdraht liegen, modelliert worden ist, wird die angrenzende Quetschung noch immer als solche in der fertigen Lampe erkennbar sein. Die Quetschung ist vollständig von den Klemmblöcken geformt worden, ausgehend von einer rotationssymmetrischen Glasröhre. Die modellierte Abdichtung, die als Nachbehandlung gequetscht wurde, ist aus der Formung einer länglichen, glatten, ovalen, mit Metall gefüllten Glasmasse entstanden, der zumindest nahezu ebene Oberflächen gegeben wurden. Modellierung führt daher zu vollständig anderen Glasverschiebungen als Quetschen. Daraus haben sich Diskontinuitäten in der Form des gequetschten und modellierten Glases ergeben, die den Übergang von der Abdichtung zur Quetschung markieren. Diese Diskontinuitäten sind mit bloßem Auge oder mit einem Vergrößerungsglas mit einem Vergrößerungsfaktor von z. B. 6 · deutlich sichtbar, weil Quarzglas besonders transparent ist und die Quetschung und die Abdichtung spiegelnde Flächen haben, die beispielsweise ungefähr 3 und ungefähr 4 mm breit sind.
Der Robustheit des Herstellungsprozesses kann es zugute kommen, wenn die Quetschung sich um einige Millimeter, beispielsweise 1 bis 2 mm, über den äußeren Stromdraht hinaus über die Metallfolie erstreckt. Der Prozess ist dann weniger empfindlich gegenüber eventuelles unbeabsichtigtes zwischenzeitliches Abkühlen zwischen dem Erzeugen der Quetschung und dem Erwärmen des ersten halsförmigen Abschnittes, um das Glas in sich zusammensacken zu lassen.
Es ist andererseits dennoch vorteilhaft, wenn die Quetschung sich nicht über das Ende des äußeren Stromdrahtes hinaus über die Metallfolie erstreckt. Die Quetschung erstreckt sich dann vollständig über einen Längsabschnitt des äußeren Stromdrahtes. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die günstige in sich zusammengesackte Abdichtung über die gesamte Länge zwischen den Enden des inneren und des äußeren Stromdrahtes, über die die Abdichtung zwischen Quarzglas und Metallfolie vakuumdicht ist, entstanden ist.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Quetschung sich ausschließlich über den äußeren Stromdraht erstreckt. Eine Überlappung des genannten Stromdrahtes mit der Metallfolie wird daher nicht von der Quetschung umgeben, sofern der Draht und die Folie aus zwei gesonderten Teilen hergestellt worden sind und nicht ein einziges Teil bilden, wie in dem Fall, dass die Folie aus dem Draht erzeugt worden ist, indem ein Teil davon bearbeitet wurde. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass über die gesamte Oberfläche der Metallfolie, mit der das Quarzglas in der fertigen Lampe in Kontakt mit dieser Folie steht, eine gute Haftung erhalten wird.
Bei dieser letzteren Abwandlung brauchen wiederum die Abdichtung und die Quetschung den Stromzuführleiter zusammen nicht über eine größere Länge zu umgeben als bei der eingangs erwähnten bekannten Lampe.
Es ist günstig, wenn die Metallfolie aus Molybdän hergestellt ist, und zwar wegen der Dehnbarkeit dieses Metalls, wodurch es bei der Herstellung der Lampe auch als Folie einfach zu handhaben ist. Es ist gleichermaßen günstig, wenn die Folie eine aus den Oxiden von Yttrium, Lanthan, Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zirconium, Hafnium, Titan, Tantal, Niobium, Thorium, Chrom, Aluminium und Bor gewählte Zufügung umfasst. Eine solche Zufügung einer verhältnismäßig kleinen Menge von beispielsweise 0,5 bis 2, beispielsweise ungefähr 0,75 bis 1 Gew.-%, über das Molybdän verteilt, sorgt für eine bessere Haftung zwischen dem Quarzglas und dem Molybdän.
Das elektrische Element kann ein Glühkörper sein, wobei dann die Lampenfüllung ein Halogen umfassen kann. Das Element kann jedoch auch ein Elektrodenpaar sein, wobei in diesem Fall die Lampe eine ionisierbare Füllung hat, beispielsweise eine Füllung aus einem Edelgas wie beispielsweise Xenon, beispielsweise bei einem Druck von mehreren, beispielsweise 7 bar im Nichtbetriebszustand, und einem oder mehreren Metallhalogeniden, eventuell mit Quecksilber.
Das Lampengefäß kann eventuell permanent in einem Reflektor aufgenommen sein, wobei letzterer mit einer Platte oder Linse verschlossen ist. Der Reflektor kann auf Abstand vom Lampensockel einen Kontakt haben, der mit einem Stromzuführleiter verbunden ist. Das Lampengefäß kann mit einem Interferenzfilter beschichtet sein.
Das Lampengefäß kann eine äußere Umhüllung haben, beispielsweise aus Quarzglas, die mit dem Lampengefäß verbunden sein kann, beispielsweise mit den halsförmigen Abschnitten davon, beispielsweise mit Hilfe einer damit verschmolzenen Abdichtung. Die Umhüllung kann beispielsweise UV-absorbierend sein.
Der Lampensockel kann aus isolierendem Material hergestellt worden sein und Kontakte haben, mit denen er mit jeweiligen Stromzuführleitern verbunden ist. Die Kontakte können außerhalb des Lampensockels liegen, um eine Verbindung mit einem Steckverbinder oder einer Lampenfassung herzustellen. Sie können auch innerhalb des Lampensockels liegen und mit einem Kabel verbunden werden, das vom Lampensockel nach außen tritt.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen gesockelten elektrischen Lampe ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1a die Lampe in Seitenansicht;
Fig. 1b die Fläche des Querschnittes Ib-Ib in Fig. 1 durch die Abdichtung in dem ersten halsförmigen Abschnitt und
Fig. 2 bis 6 Stadien der Herstellung der Abdichtung in dem ersten halsförmigen Abschnitt der Lampe von Fig. 1.
Die gesockelte elektrische Lampe von Fig. 1a hat ein vakuumdicht verschlossenes Lampengefäß 1 aus Quarzglas, in der Figur aus verschmolzenem SiO&sub2;, das einander gegenüberliegend einen ersten 2 und einen zweiten halsförmigen Abschnitt 3 mit jeweiligen Abdichtungen 4, 5 hat, durch welche Abdichtungen jeweilige Stromzuführleiter 6, 7, 8; 9, 10, 11 zu einem in dem Lampengefäß angeordneten elektrischen Element 12 verlaufen. Das elektrische Element ist in der Figur ein Elektrodenpaar. Das Lampengefäß hat eine ionisierbare Füllung, beispielsweise aus Xenon, Quecksilber und Metallhalogeniden. Die Lampe hat einen Lampensockel 30, mit dem das Lampengefäß 1 verbunden ist. In der Figur ist der zweite halsförmige Abschnitt 3 darin fixiert. Die Stromzuführleiter 6, 7, 8; 9, 10, 11 umfassen jeweils eine Metallfolie 7,10, die vakuumdicht in einer jeweiligen Abdichtung 4, 5 eingebettet ist und mit der bei einem ersten Endabschnitt ein mit dem elektrischen Element 12 verbundener, jeweiliger innerer Stromdraht 6, 9 verbunden ist und bei einem zweiten Endabschnitt ein aus der betreffenden Abdichtung 4, 5 nach außen tretender, jeweiliger äußerer Stromdraht 8, 11 verbunden ist.
Eine sich über einen Längsabschnitt des äußeren Stromdrahtes 8 erstreckende Quetschung 14 grenzt an die erste Abdichtung 4.
Die Quetschung 14, siehe Fig. 3, erstreckt sich vollständig über einen Längsabschnitt des äußeren Stromdrahtes 8. Dort, wo sich ausschließlich die Folie 7 in dem ersten halsförmigen Abschnitt 2 befindet, muss das Glas jetzt noch mit dem Stromzuführleiter 6, 7, 8 in Kontakt gebracht werden.
Die Quetschung 14 erstreckt sich sogar ausschließlich über den äußeren Stromdraht 8. Die Folie 7 ist gerade nicht in der Quetschung 14 vorhanden.
Die Abdichtung 4 in dem ersten halsförmigen Abschnitt 2 ist mit Klemmblöcken modelliert und hat nahezu ebene Flächen 2a (Fig. 1b). Die Abdichtung ist im Querschnitt nahezu rechteckig. Sie hat auch nahezu ebene Flächen 2b. Die verwendeten Klemmblöcke hatten Aussparungen, um unterschiedlich große gequetschte Glasmassen aufzunehmen. In diesen Aussparungen wurden hochstehende Ränder 2b' erzeugt. Insbesondere in den hochstehenden Rändern sind Diskontinuitäten vorhanden, die den Übergang von der Quetschung zur modellierten Abdichtung markieren. Die ebenen Flächen 2b können bei dem inneren und/oder dem äußeren Stromdraht erhöhte Abschnitte haben. Diese Erhöhungen entstehen infolge einer Aussparung in dem betreffenden Klemmblock, um Raum in der Abdichtung für die Drähte zu verschaffen, weil letztere voluminöser sind als die Metallfolie.
Die Metallfolien 7, 10 sind aus Molybdän hergestellt und umfassen ein aus den Oxiden von Yttrium, Lanthan, Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zirconium, Hafnium, Titan, Tantal, Niobium, Thorium, Chrom, Aluminium und Bor gewähltes Oxid, in diesem Fall ungefähr 0,75 Gew.-% darin verteiltes Yttriumoxid.
Das Lampengefäß 1 (siehe Fig. 1) hat im Inneren dort, wo die inneren Stromdrähte durch das Quarzglas geleitet werden, für beide Stromdrähte eine vergleichbare Form, wobei das Glas sich den genannten Stromdrähten unter einem verhältnismäßig großen Winkel nähert. Dies liegt daran, dass die beiden Abdichtungen durch Zusammensacken des Quarzglases erzeugt worden sind, nicht durch Quetschung. In einer gequetschten Abdichtung nähert sich das Quarzglas dem Draht unter einem verhältnismäßig kleinen, spitzen Winkel, wobei ein sich verengender Hohlraum gebildet wird.
Die Lampe von Fig. 1 hat einen Lampensockel 30 aus isolierendem Material, teilweise aufgebrochen dargestellt, mit einem zentralen Stiftkontakt 35, mit dem der äußere Stromdraht 11 verbunden ist. Konzentrisch dazu hat der Lampensockel einen zylindrischen Ring 36 als zweiten Kontakt, mit dem ein Rückleiter 37, der an dem ersten äußeren Stromdraht 8 befestigt und von einem Isolator 36 umgeben ist, verbunden ist. Das Lampengefäß 1 hat ein Klemmglied 13 um den zweiten halsförmigen Abschnitt 3 herum, an das ein in dem Lampensockel 30 fixiertes Fixierglied 31 geschweißt worden ist. Die abgebildete Lampe kann als Fahrzeug-Scheinwerferlampe verwendet werden.
In Fig. 2 bis 6 wird der entstehende erste halsförmige Abschnitt 2 des Lampengefäßes 1 der Lampe von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Er wird örtlich mit Brennern 20 (Fig. 2) erwärmt, wobei er durch den entstehenden zweiten halsförmigen Abschnitt 2 hindurch (nicht abgebildet) mit Inertgas gespült wird.
In Fig. 3 ist die Quetschung 14 gerade mit Klemmblöcken 21 erzeugt worden. Das Spülen mit Inertgas ist bis zu dem Moment des Erzeugens der Quetschung fortgesetzt worden.
In Fig. 4 wird der entstehende halsförmige Abschnitt 2 mit Brennern 22 erwärmt, wobei das Inertgas aus dem Lampengefäß durch den entstehenden zweiten halsförmigen Abschnitt abgezogen wird.
Der höhere Umgebungsdruck und die hohe Temperatur des Quarzglases haben das Quarzglas in Fig. 5 in sich zusammensacken lassen, wobei die permanente Abdichtung 4 erzeugt worden ist.
Diese Abdichtung 4 ist in Fig. 6 gerade mit Klemmblöcken 23 modelliert worden. Bei dem anschließenden Abkühlen des ersten halsförmigen Abschnittes 2 wird die Quetschung 14 jetzt ihre Vakuumdichtheit verlieren, aber die Vakuumdichtheit der Abdichtung 4 zwischen dem inneren 6 und dem äußeren Stromdraht 8 bleibt erhalten.

Claims

1. Gesockelte elektrische Lampe mit:

einem vakuumdicht verschlossenen Quarzglasgefäß (1), das einander gegenüberliegend einen ersten (2) und einen zweiten halsförmigen Abschnitt (3) mit jeweiligen Abdichtungen (4, 5) hat, durch welche Abdichtungen jeweilige Stromzuführleiter (6, 7, 8; 9, 10, 11) zu einem in dem Lampengefäß angeordneten elektrischen Element (12) verlaufen, wobei das Lampengefäß eine Füllung hat;

einem mit dem Lampengefäß (1) verbundenen Lampensockel (30), wobei die Stromzuführleiter (6, 7, 8; 9, 10, 11) jeweils eine Metallfolie (7, 10) umfassen, die vakuumdicht in einer jeweiligen Abdichtung (4, 5) eingebettet ist und

mit der bei einem ersten Endabschnitt ein mit dem elektrischen Element (12) verbundener, jeweiliger innerer Stromdraht (6, 9) verbunden ist und bei einem zweiten Endabschnitt ein aus der betreffenden Abdichtung (4, 5) nach außen tretender, jeweiliger äußerer Stromdraht (8, 11) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abdichtung (4) eine in sich zusammengesackte Abdichtung ist und dass eine Quetschung (14) an die erste Abdichtung (4) grenzt und sich über einen Längsabschnitt des äußeren Stromdrahtes (8) erstreckt.

2. Gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung (4) modelliert ist und zumindest nahezu ebene Flächen hat.

3. Gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Quetschung (14) sich vollständig über einen Längsabschnitt des äußeren Stromdrahtes (8) erstreckt.

4. Gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Quetschung (14) sich ausschließlich über den äußeren Stromdraht (8) erstreckt.

5. Gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie aus Molybdän hergestellt ist und ein aus den Oxiden von Yttrium, Lanthan, Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zirconium, Hafnium, Titan, Tantal, Niobium, Thorium, Chrom, Aluminium und Bor gewähltes Oxid umfasst.