EP0231936B1 - Elektrische Lampe - Google Patents

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EP0231936B1
EP0231936B1 EP87101471A EP87101471A EP0231936B1 EP 0231936 B1 EP0231936 B1 EP 0231936B1 EP 87101471 A EP87101471 A EP 87101471A EP 87101471 A EP87101471 A EP 87101471A EP 0231936 B1 EP0231936 B1 EP 0231936B1
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EP
European Patent Office
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electric lamp
lamp according
holder element
connection
base sleeve
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EP87101471A
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EP0231936A2 (de
EP0231936A3 (en
Inventor
Fritz Eckhardt
Peter Helbig
Walter Schönherr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J5/00—Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J5/50—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it
    • H01J5/54—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it supported by a separate part, e.g. base
    • H01J5/56—Shape of the separate part
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/42—Means forming part of the lamp for the purpose of providing electrical connection, or support for, the lamp
    • H01K1/46—Means forming part of the lamp for the purpose of providing electrical connection, or support for, the lamp supported by a separate part, e.g. base, cap

Definitions

  • the invention relates to an electric lamp according to claim 1.
  • EP-A-172 529 (Art. 54 (3) EPC).
  • This consists of a halogen lamp according to claim 1, but which is received at its pinch by a metal holding element. After the lamp has been adjusted, this is connected to the plastic base sleeve by means of high-frequency heating.
  • a holding element made of an electrically insulating, high-temperature resistant material is to be used.
  • the invention is therefore based on the object of providing such a holding element which fixes the lamp bulb and which, after adjustment of the lamp, can be connected to the base sleeve made of plastic.
  • the holding element fixing the lamp bulb is made of plastic at least in the connection area with the base sleeve and a means made of ferromagnetic material is arranged in this connection area between the holding element and the base sleeve.
  • both the base sleeve and the holding element fixing the lamp have a circular cross section in the connection area. Since the lamp should not only be adjusted in height, but also in its inclination relative to the base sleeve, the holding element in the connection area is convexly curved in the vertical direction, so that the holding element and base sleeve interact like a ball joint.
  • the arranged between holding element and base sleeve ferromagnetic means made of, for example, a nickel-iron alloy can consist of individual sandwiched plates, but advantageously it is designed as a ring and inserted in a groove arranged on the holding element.
  • the plastic melts in the area of the ferromagnetic material by means of high-frequency heating, so that the holding element and base sleeve connect to one another.
  • the part of the holding element which holds the lamp bulb is made from ceramic, owing to the high ignition voltage of 15-20 kV and a lamp operating temperature of approximately 900 ° C.
  • One way to put this ceramic part on The plastic part of the holding element is attached by ultrasonic riveting.
  • these parts can also be connected to one another by means of a snap connection, etc.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle halogen incandescent lamp which consists of a lamp bulb 1 pinched on one side, luminous elements 2 arranged therein and current supply wires 3 connected to the luminous elements 2 and led out of the pinch.
  • the lamp bulb 1 is held at its pinch by a holding element 4 made of a high-temperature-resistant plastic, which is barrel-shaped, in particular a spherical layer.
  • the lamp consists of a cup-shaped base sleeve 5 and three base contacts 6 anchored on the side of the base base facing away from the lamp bulb 1 (only two are visible).
  • the lamp power supply lines 3 are through openings in the base base passed and welded to the base contacts 6 on the back.
  • a cover element 8 is placed on this side of the base sleeve 5. This is ultrasonically riveted to the base sleeve 5 and in this exemplary embodiment carries an adjusting ring 9.
  • the intermediate space 10 formed by the base base and cover element is additionally filled with a resin made of plastic.
  • the holding element 4 which fixes the lamp bulb is of barrel-shaped design and is thus freely movable in its height and inclination with respect to the cylindrical base sleeve 5 and thus also with respect to the adjusting ring 9.
  • the holding element 4 and the base sleeve 5, both made of physically different thermoplastics are connected to one another with the aid of an interposed ferromagnetic ring 11, which causes the plastic material in its surroundings to melt when a high frequency is applied.
  • This ring 11 can be inserted in a groove 12 arranged on the holding element 4. It is advantageously provided with openings 13 through which additional molten plastic material can swell to increase the strength of the connection.
  • the ring 11 does not completely include the holding element 4. This has manufacturing advantages.
  • the ring 11 is made of a tube with a smaller diameter than that of the holding element 4 cut off, resulting in a material saving. Then it is cut open and snapped over the holding element 4. The spring force created by the bending of the ring 11 gives the ring 11 sufficient hold on the holding element 4 until after the holding element 4 and the base sleeve 5 have been connected to one another.
  • FIG. 2 shows a high-pressure discharge lamp 14 with a base that is pinched on one side, and a pinch 19 that is pinched at two ends is shown in FIG. 3.
  • the high-pressure discharge lamp 14 which is pinched on one side, is carried by a two-part holding element 15. Due to the high ignition voltage of 15-20 kV and the high operating temperature of approx. 900 ° C., the part 15a of the holding element 15 which carries the lamp is made of ceramic. This is connected to the part of the holding element made of plastic 15b, which is provided for the connection to the base sleeve 16, also made of plastic, by means of ultrasonic rivets.
  • a high temperature-resistant thermoplastic as available under the trade name ULTEM 2300 or RYTO, is used for the plastic part 15b of the holding element 15.
  • the base sleeve 16 consists for example of a polyamide.
  • the base sleeve 16 does not have its own bottom part. This is from a cover element 17 taken over, which is snapped onto the lower end of the base sleeve 16 and through which the base contacts are passed.
  • the cavity formed by the holding element 15, base sleeve 16 and cover element 17 is filled with a resin made of plastic, as in the exemplary embodiment described above.
  • the adjusting ring 18 of this motor vehicle discharge lamp is molded onto the base sleeve 16.
  • FIG. 3 shows the lamp structure for a high-pressure discharge lamp 19 pinched on both sides, which essentially corresponds to that for the discharge lamp 14 pinched on one side.
  • the lamp 19 is also held by a ceramic part 20a of the holding element 20 and this ceramic part 20a is connected to the plastic part 20b of the holding element 20 by ultrasonic riveting 25.
  • the ceramic part 20a itself consists of a round plate 20a1, which rests on the plastic part 20b of the holding element 20.
  • This plate 20a1 is a trough-shaped part 20a2 formed, which is arranged parallel to the lamp 19.
  • the current lead 21 led out of the lamp bulb 19 at the end facing away from the base is electrically conductively connected to a contact 22 mounted in the groove, and this contact 22 in turn is connected to one of the base contacts 23.
  • the connection 24 between contact 22 and base contact 23 is guided along on the side facing away from the lamp bulb 19 of the channel-shaped part 20a 2.
  • the groove-shaped part has in this motor vehicle lamp according to FIG. 3 additionally the function of a dimming means for generating the light distribution customary in motor vehicle lamps.

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Lampe gemäß Anspruch 1.
  • Eine ähnliche Lampe, insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeugscheinwerfern, ist bereits vorgeschlagen worden in EP-A-172 529 (Art. 54(3) EPÜ). Diese besteht aus einer Halogenglühlampe gemäß Anspruch 1, die aber an ihrer Quetschung von einem Halteelement aus Metall aufgenommen ist. Dieses ist wiederum nach Justierung der Lampe mit der Sockelhülse aus Kunststoff mittels Hochfrequenzerwärmen verbunden.
  • Für die erfindungsgemäße Lampe soll jedoch ein Halteelement aus einem elektrisch-isolierenden, hochtemperaturbeständigen Material zur Anwendung kommen. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein derartiges, den Lampenkolben fixierendes Halteelement zu schaffen, das nach Justierung der Lampe mit der Sockelhülse aus Kunststoff verbunden werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Lampe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, wobei im Unterschied zur der Lampe gemäß EP-A-172 529, das den Lampenkolben fixierende Halteelement zumindest im Verbindungsbereich mit der Sockelhülse aus Kunststoff besteht und in diesem Verbindungsbereich zwischen dem Halteelement und der Sockelhülse ein Mittel aus ferromagnetischem Material angeordnet ist.
  • Um eine Justierung der Lampe gegenüber der Sockelhülse bzw. einem daran angeformten Einstellring zu ermöglichen, weisen sowohl Sockelhülse als auch das die Lampe fixierende Halteelement im Verbindungsbereich einen kreisförmigen Querschnitt auf. Da die Lampe nicht nur in ihrer Höhe, sondern auch in ihrer Neigung gegenüber der Sockelhülse justiert werden soll, ist das Halteelement im Verbindungsbereich in vertikaler Richtung konvex gewölbt, so daß Halteelement und Sockelhülse wie ein Kugelgelenk zusammenwirken.
  • Das zwischen Halteelement und Sockelhülse angeordnete ferromagnetische Mittel aus beispielsweise einer Nickel-Eisenlegierung kann aus einzelnen zwischengeklemmten Plättchen bestehen, vorteilhafterweise ist es jedoch als Ring ausgebildet und in einer am Halteelement angeordneten Nut eingelegt. Mittels Hochfrequenzerwärmung schmilzt der Kunststoff im Bereich des ferromagnetischen Materials, so daß sich Halteelement und Sockelhülse miteinander verbinden.
  • Insbesondere bei der Halterung von Hochdruckentladungslampen ist es erforderlich, aufgrund der hohen Zündspannung von 15-20 kV und einer Lampenbetriebstemperatur von ca. 900 °C das den Lampenkolben halternde Teil des Halteelements aus Keramik herzustellen. Eine Möglichkeit, dieses Keramikteil auf dem Kunststoffteil des Halteelements zu befestigen, ist durch eine Ultraschallvernietung gegeben. Man kann diese Teile jedoch auch mittels einer Schnappverbindung usw. miteinander verbinden.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand nachfolgender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
    • Figur 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer Halogenglühlampe
    Figur 2
    ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer einseitig gequetschten Hochdruckentladungslampe
    Figur 3
    ein drittes Ausführungsbeispiel mit einer zweiseitig gequetschten Hochdruckenladungslampe
  • In Figur 1 ist eine Kraftfahrzeug-Halogenglühlampe dargestellt, die aus einem einseitig gequetschten Lampenkolben 1, darin angeordneten Leuchtkörpern 2 und mit den Leuchtkörpern 2 verbundenen, aus der Quetschung herausgeführten Stromzuführungsdrähten 3 besteht. Der Lampenkolben 1 ist an seiner Quetschung von einem Halteelement 4 aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff gehalten, das faßförmig, insbesondere einer Kugelschicht entsprechend ausgebildet ist.
  • Des weiteren besteht die Lampe aus einer topfförmigen Sockelhülse 5 und drei auf der dem Lampenkolben 1 abgewandten Seite des Sockelbodens verankerten Sockelkontakten 6 (nur zwei sind sichtbar). Die Lampenstromzuführungen 3 sind durch Öffnungen im Sockelboden hindurchgeführt und auf dessen Rückseite mit den Sockelkontakten 6 verschweißt.
  • Zum Schutz der Schweißstelle 7 und zum Abdichten des Sockels ist auf dieser Seite der Sockelhülse 5 ein Abdeckelement 8 aufgesetzt. Dieses ist mit der Sockelhülse 5 ultraschallvernietet und trägt in diesem Ausführungsbeispiel einen Einstellring 9. Der von Sockelboden und Abdeckelement gebildete Zwischenraum 10 ist zusätzlich mit einem Harz aus Kunststoff gefüllt.
  • Wie bereits erwähnt, ist das den Lampenkolben fixierende Halteelement 4 faßförmig ausgebildet und somit gegenüber der zylinderförmigen Sockelhülse 5 und damit auch gegenüber dem Einstellring 9 in seiner Höhe und Neigung frei beweglich. Nach Justierung der Lampe 1 werden Halteelement 4 und Sockelhülse 5, beide aus physikalisch unterschiedlichen Thermoplasten, mit Hilfe eines zwischengelegten ferromagnetischen Ringes 11, der bei Anlegen einer Hochfrequenz das Kunststoffmaterial in seiner Umgebung zum Schmelzen bringt, miteinander verbunden.
  • Dieser Ring 11 kann in einer am Halteelement 4 angeordneten Nut 12 eingelegt sein. Vorteilhafterweise ist er mit Durchbrüchen 13 versehen, durch die zusätzlich geschmolzenes Kunststoffmaterial zur Erhöhung der Festigkeit der Verbindung hindurchquillen kann.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfaßt der Ring 11 nicht vollständig das Halteelement 4. Dies hat fertigungstechnische Vorteile. Der Ring 11 wird von einem Rohr mit kleinerem Durchmesser als der des Halteelements 4 abgeschnitten, woraus sich eine Materialeinsparung ergibt. Anschließend wird er aufgeschnitten und über das Halteelement 4 geschnappt. Die durch das Aufbiegen des Ringes 11 entstehende Federkraft gibt dem Ring 11 bis nach dem Verbinden von Halteelement 4 und Sockelhülse 5 miteinander einen ausreichenden Halt auf dem Halteelement 4.
  • Die Figuren 2 und 3 zeigen zwei Ausführungen von Kraftfahrzeug-Entladungslampen. In Figur 2 ist eine einseitig gequetschte Hochdruckentladungslampe 14 mit Sockel dargestellt und in Figur 3 eine zweiendig gequetschte 19.
  • Im folgenden wird nur das beschrieben, was sich von dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 unterscheidet.
  • Die einseitig gequetschte Hochdruckentladungslampe 14 ist in dieser Ausführung von einem zweiteiligen Halteelement 15 getragen. Aufgrund der hohen Zündspannung von 15-20 kV und der hohen Betriebstemperatur von ca. 900 °C besteht das die Lampe tragende Teil 15a des Halteelements 15 aus Keramik. Dieses ist mit dem Teil des Halteelements aus Kunststoff 15b, das für die Verbindung mit der Sockelhülse 16, ebenfalls aus Kunststoff, vorgesehen ist, mittels Ultraschallnieten verbunden. Für das Kunststoffteil 15b des Halteelements 15 wird ein hochtemperaturbeständiger Thermoplast, wie unter dem Handelsnamen ULTEM 2300 oder RYTO erhältlich, verwendet. Die Sockelhülse 16 besteht beispielsweise aus einem Polyamid.
  • In dieser Ausführung weist die Sockelhülse 16 kein eigenes Bodenteil auf. Dieses wird von einem Abdeckelement 17 übernommen, das auf das untere Ende der Sockelhülse 16 aufgeschnappt ist und durch das die Sockelkontakte hindurchgeführt sind. Der von Halteelement 15, Sockelhülse 16 und Abdeckelement 17 gebildete Hohlraum ist wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel mit einem Harz aus Kunststoff gefüllt. Der Einstellring 18 dieser Kraftfahrzeugentladungslampe ist an der Sockelhülse 16 angeformt.
  • Figur 3 zeigt den Lampenaufbau für eine zweiseitig gequetschte Hochdruckentladungslampe 19, der im wesentlichen dem der für die einseitig gequetschte Entladungslampe 14 entspricht. Die Lampe 19 ist ebenfalls von einem aus Keramik bestehenden Teil 20a des Halteelements 20 gehaltert und dieses Keramikteil 20a ist mit dem aus Kunststoff bestehenden Teil 20b des Halteelements 20 über Ultraschallnietung 25 verbunden.
  • Das Keramikteil 20a selbst besteht aus einer runden Platte 20a₁, die auf dem Kunststoffteil 20b des Halteelements 20 aufliegt. Dieser Platte 20a₁ ist ein rinnenförmiges Teil 20a₂ angeformt, das parallel zur Lampe 19 angeordnet ist. Die aus dem Lampenkolben 19 an dem vom Sockel abgewandten Ende herausgeführte Stromzuführung 21 ist mit einem in der Rinne gelagerten Kontakt 22 elektrisch-leitend verbunden, und dieser Kontakt 22 wiederum steht in Verbindung mit einem der Sockelkontakte 23. Die Verbindung 24 zwischen Kontakt 22 und Sockelkontakt 23 ist auf der dem Lampenkolben 19 abgewandten Seite des rinnenförmigen Teils 20a₂ entlanggeführt.
  • Das rinnenförmige Teil hat bei dieser Kraftfahrzeuglampe nach Figur 3 zusätzlich die Funktion eines Abblendmittels zur Erzeugung der bei Kraftfahrzeuglampen üblichen Lichtverteilung.

Claims (13)

  1. Elektrische Lampe, bestehend aus einem Lampenkolben mit aus dem Kolben herausgeführten Stromzuführungen, einem den Lampenkolben fixierenden Halteelement, einer Sockelhülse aus Kunststoff, wobei Halteelement und Sockelhülse mittels Hochfrequenzerwärmen miteinander verbunden sind, und aus wenigstens zwei Sockelkontakten, die zumindest mit den Stromzuführungen der Lampe elektrisch-leitend verbunden sind, wobei das den Lampenkolben (1, 14, 19) fixierende Halteelement (4, 15, 20) zumindest im Verbindungsbereich mit der Sockelhülse (5, 16) aus Kunststoff besteht und in diesem Verbindungsbereich zwischen dem Halteelement (4, 15, 20) und der Sockelhülse (5, 16) ein Mittel (11) aus ferromagnetischem Material angeordnet ist.
  2. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, wobei das Mittel aus ferromagnetischem Material ein Ring (11) ist.
  3. Elektrische Lampe nach Anspruch 2, wobei das Halteelement (4, 15, 20) im Verbindungsbereich mit der Sockelhülse (5, 16) eine Nut (12) aufweist, in die der Ring (11) eingelegt ist.
  4. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, wobei die Außenkontur des Halteelements (4, 15, 20) im Verbindungsbereich in horizontaler sowie in vertikaler Richtung konvex gewölbt ist.
  5. Elektrische Lampe nach Anspruch 4, wobei das Halteelement (4, 15, 20) im Verbindungsbereich der Form einer Kugel bzw. Kugelschicht entspricht.
  6. Elektrische Lampe nach Anspruch 2, wobei der Ring (11) mit Durchbrüchen (13) versehen ist.
  7. Elektrische Lampe nach Anspruch 2, wobei das Halteelement (4, 15, 20) von dem Ring (11) nicht vollständig umschlossen ist.
  8. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, wobei das Halteelement (15, 20) aus dem die Verbindung herstellenden Kunststoffteil (15b, 20b) und einem darauf aufgesetzten, den Lampenkolben (14, 19) halternden Teil (15a, 20a) aus temperaturbeständigem und elektrisch-isolierendem Material aufgebaut ist.
  9. Elektrische Lampe nach Anspruch 8, wobei das temperaturbeständige und elektrischisolierende Material aus Keramik ist.
  10. Elektrische Lampe nach Anspruch 9, wobei das Teil (15a, 20a) des Halteelements, das aus Keramik besteht, mittels Ultraschallnietung auf dem Kunststoffteil (15b, 20b) des Verbindungsbereiches des Halteelementes befestigt ist.
  11. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, wobei die Lampe (1) eine Halogenglühlampe ist.
  12. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, wobei die Lampe (14) eine einseitig gequetschte Hochdruckentladungslampe ist.
  13. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, wobei die Lampe (19) eine zweiseitig gequetschte Hochdruckentladungslampe ist.
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