EP0886881A1 - Gas discharge lamp, in particular for motor-vehicle headlights - Google Patents

Gas discharge lamp, in particular for motor-vehicle headlights

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EP0886881A1
EP0886881A1 EP97916328A EP97916328A EP0886881A1 EP 0886881 A1 EP0886881 A1 EP 0886881A1 EP 97916328 A EP97916328 A EP 97916328A EP 97916328 A EP97916328 A EP 97916328A EP 0886881 A1 EP0886881 A1 EP 0886881A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
ignition
gas discharge
discharge lamp
lamp according
Prior art date
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Application number
EP97916328A
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German (de)
French (fr)
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EP0886881B1 (en
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Hartmut Seiler
Thomas Wizemann
Ingo Gorille
Wolfgang Pfaff
Wolfgang Schütze
Bernd Müller
Robert Kern
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP0886881B1 publication Critical patent/EP0886881B1/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/54Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
    • H01J61/547Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using an auxiliary electrode outside the vessel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/54Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/54Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
    • H01J61/545Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using an auxiliary electrode inside the vessel

Definitions

  • the invention relates to a gas discharge lamp, in particular for motor vehicle headlights, according to the preamble of the main claim.
  • Gas discharge lamps or high-pressure gas discharge lamps are already used as standard in motor vehicle headlights, since they have a much better light output compared to conventional incandescent lamps and the spectral composition of the light is very similar to that of daylight.
  • these gas discharge lamps require an ignition voltage between the electrodes of between 6 kV and approximately 25 kV. This voltage initiates the ionization in the gas filling. To burn, ie to maintain the arc between the electrodes, only low voltages of about 50 V are then required, since sufficient charge carriers are then already available.
  • the gas discharge lamp according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the ignition voltage can be significantly reduced while maintaining a reliable ignition behavior, only relatively minor structural changes to the lamp or its electrodes being required. In view of the resulting reduced requirements on the components, this can make a significant contribution to reducing costs in the electronic ballast and also in the gas discharge lamp itself, since there, for example, significantly lower requirements are placed on the high-voltage resistance of the lamp base and the components arranged therein are put. A particularly significant cost reduction of the gas discharge lamp occurs when the ballast is integrated in the lamp base.
  • a particularly effective reduction in the ignition voltage can be achieved by at least one ignition electrode, which can be arranged separately from the main electrodes or molded onto them.
  • this ignition electrode can be designed as a separate third electrode with its own gas-tight leadthrough through the burner vessel, the shorter ignition path being formed toward one of the main electrodes.
  • the ignition electrode can be arranged as a separate third electrode on the outside of the burner vessel and in turn forms the ignition path towards one of the main electrodes.
  • this ignition electrode can also be retrofitted to conventional gas discharge lamps, in particular to one of tube-like extensions which lead through the electrodes for the main electrodes of the lamp included.
  • the ignition electrode expediently encompasses one of the two main electrodes in a ring-shaped or partially ring-shaped manner. If the tubular extension of the burner vessel has a constriction, the ignition electrode is advantageously arranged on this constriction or extends into it, since a particularly short ignition distance and a correspondingly significant reduction in the ignition voltage can then be achieved.
  • the ignition electrode can either be designed as a true third electrode or a galvanic connection with one of the main electrodes, which enables the ignition part of the ballast to be operated completely separately from the other electronics.
  • the at least one ignition electrode is arranged in the interior of the burner vessel, where it is better protected against external influences and where the connection to one of the main electrodes can be implemented easily and inexpensively.
  • This embodiment can be realized in an advantageous manner in that the ignition electrode is connected to the one main electrode and extends to a point in the vicinity of the other main electrode, which in the operating state lies below this other main electrode.
  • the ignition electrode is expediently designed as a rod-like or wire-like side arm of the one main electrode and can therefore be manufactured together with it as a one-piece component, the free end of the ignition electrode opening in particular on the wall of the burner vessel, or else the ignition electrode is as Metallization formed on the inside of the burner vessel and extends for connection to the one main electrode up to its electrode leadthrough, so that an electrical connection is automatically established.
  • metallization or metal vapor deposition is comparatively inexpensive to apply in the normal production process of the lamp.
  • the metallization at least partially encompasses the main electrode and preferably extends essentially to the free end region of this main electrode, so that a sliding spark gap can form from there.
  • a clearer reduction in the ignition voltage can be achieved by Shaped or 1 i chtref1 ector-like metallization can be achieved, which extends at least along the area of the focal distance to the area of the other main electrode.
  • the primary reflector-like metallization preferably extends essentially over the lower half of the combustion chamber of the burner vessel in the operating position and has the additional advantage of a vehicle headlight Xür__das Function "of ⁇ ubenTisonstlTn" necessary Blen 'de mitschreib Weight to the prescribed set Hei 1 -dark limit and protect oncoming traffic before a glare.
  • Xür__das Function "of ⁇ ubenTisonstlTn" necessary Blen 'de mitschreib
  • each of the two main electrodes is connected to an ignition electrode, between which a spark or glow spark gap is formed as an ignition gap.
  • the ignition electrodes are designed as lateral arms of the main electrodes and extend in particular to form a sliding spark gap up to the inner glass wall of the burner vessel.
  • the ignition electrodes are designed as rod-like or wire-like arms or as tapered lateral formations on the main electrodes, a particularly high electrical field being produced at the tapered ends, so that the ignition voltage can thereby be significantly reduced.
  • the ignition electrodes preferably extend obliquely to one another up to the ignition plug and are arranged below the main electrodes during operation. As a result, very short ignition distances can be achieved with a correspondingly significantly reduced ignition voltage.
  • the Arcs arising after the ignition sparks then migrate automatically through the thermal conditions in the combustion chamber to the location between the main electrodes.
  • the two ignition electrodes are in the form of metallizations, each of which extends for connection to the main electrodes up to their electrode bushings.
  • metallizations each of which extends for connection to the main electrodes up to their electrode bushings.
  • corresponding designs are possible, as in the case of a single electrode formed by a metallization, where the advantages already described also occur.
  • sliding spark gaps can be formed as ignition gaps along the inner wall of the burner vessel.
  • Tungsten metallization is particularly suitable as the metallization.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in that the main electrodes have a cross-sectional profile with a pointed corner, in particular a triangular profile 1. Since the electrodes extend to the glass inner wall on the electrode leadthrough, glass appears at the separation point. Electrode has a very large dielectric jump, so that high field strengths occur. This effect is supported by the pointed corner, so that a sliding discharge is formed on the glass wall even at relatively low ignition voltages, and here too - like in the other exemplary embodiments - the arc migrates upwards due to thermal effects and finally burns at the broadened cross-sectional area. This can be supported by the fact that the mutually facing surfaces of the Main electrodes are inclined in opposite directions to their longitudinal axes, the regions of the main electrodes which are closer to one another being wider and the regions which are more distant from one another are tapering.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional illustration of a first exemplary embodiment with an outer ring-shaped ignition electrode
  • FIG. 2 shows a cross-sectional illustration of a second exemplary embodiment with a wire ring-shaped outer ignition electrode
  • FIG. 3 shows a cross-sectional illustration of a third exemplary embodiment with an ignition electrode which is carried out separately through the burner vessel
  • FIG. 4 shows a cross-sectional illustration of a fourth exemplary embodiment with an inner ignition electrode formed by a metallization
  • FIG. 5 shows a cross-sectional representation of a fifth exemplary embodiment with a differently designed inner electrode formed by a metallization
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a sixth exemplary embodiment with two inner ignition electrodes formed by metallization
  • FIG. 7 shows a cross-sectional illustration of a seventh exemplary embodiment with two ignition electrodes designed as lateral extensions of the main electrodes
  • FIG. 8 shows a cross-sectional illustration of an eighth exemplary embodiment with one as a side Extension of a main electrode formed ignition electrode
  • FIG. 9 shows a cross-sectional illustration of a ninth exemplary embodiment with an outer igniter that engages in a constricted area of the burner vessel
  • FIG. 10 shows a cross-sectional illustration of a tenth exemplary embodiment with two ignition electrodes designed as tapered lateral extensions of the main electrodes
  • FIG. 12 shows a cross-sectional illustration of an eleventh exemplary embodiment with two main electrodes having a wedge profile
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a thirteenth embodiment with an outer ignition electrode formed by a metallization, which also serves as a light reflector, and
  • FIG. 16 shows a cross-sectional illustration of a fourteenth exemplary embodiment with an inner ignition electrode formed by a metallization, which also serves as a light reflector.
  • the gas discharge lamp or high-pressure gas discharge lamp shown in FIG. 1 as the first exemplary embodiment essentially consists of a burner vessel 10 which is made of glass or another transparent, temperature- resistant material and has a central combustion chamber 12 with a flattened spherical shape or ellipsoidal shape, which has two tubular extensions 13, 14 on opposite sides.
  • the outer end regions of these tubular extensions 13, 14 are designed as gas-tight electrode bushings 15, 16 for two rod-shaped main electrodes 17, 18, which extend slightly into the combustion chamber 12 from both sides.
  • the arc 19 is formed during operation between these two main electrodes 17, 18.
  • Outer electrical connecting wires 20, 21 are connected to the two main electrodes 17, 18 via connecting elements 22, which can be formed, for example, as molybdenum foils.
  • the electrical connecting wires 20, 21 still run over a certain distance in tubular extensions 23, 24 of the extensions 13, 14, the electrode bushings 15, 16 between the extensions 13, 24 and the tubular extensions 23, 24, the connecting elements 22 and the hold the respective connection ends of the main electrodes 17, 18 or connection wires 20, 21.
  • the main electrodes 17, 18 connected to the electrical connecting wires 20, 21 are inserted into the lateral connecting tubes of the combustion chamber 12, these connecting tubes being fused in the connecting area such that the connecting areas are melted and the extensions 13, 14 on the one hand and the tubular extensions 23, 24, on the other hand, are formed on both sides of the electrode bushings 15, 16.
  • the electrical connection wires 20, 21, the connecting elements 22 and the tubular extensions 24, 24 are not shown, although it would of course also be possible in principle to implement such a simpler version.
  • the representation of an L on the pen base s is dispensed with, for example one of the extensions 13, 14 could be embedded in such a lamp base, the second main electrode pointing away from this lamp base being returned to the lamp base via an external line.
  • Other known designs of burner vessels are of course also possible for 1 s.
  • this ignition electrode 25 concentrically surrounds the main electrode 17.
  • a band-shaped metallization can also take place, a partial ring form also being able to take the place of the ring form.
  • the ignition electrode 25 is electrically connected to the right main electrode 18 outside the burner vessel 10, while the main electrode 17, which runs concentrically in the ignition electrode 25, is connected to another voltage termination of a ballast device (not shown) for generating a combustion and ignition voltage. Since the distance between the ignition electrode 25 and the main electrode 17 is significantly smaller than the distance between the two main electrodes 17, 18, a significantly lower ignition voltage is sufficient for the ignition. For example, the ignition voltage can be reduced from 18 kV to 4 kV. After the occurrence of an ignition spark or ignition arc, this migrates due to the thermal conditions in the combustion chamber to the combustion path between the main electrodes, which creates the arc 19, which has an electrical arc curvature upwards, since the hot gas in the arc due to its lower density moves upwards against gravity.
  • the ignition electrode 25 is a true third electrode without a galvanic connection to one of the two main electrodes 17, 18. Then the ignition voltage can be formed in a separate ignition part of the circuit separately from the rest of the electronics, so that only this ignition part needs to be resistant to high voltages, but not the majority of the other components that are required for the low-voltage combustion mode to generate the internal voltage.
  • the second exemplary embodiment shown in FIG. 2 largely corresponds to the first exemplary embodiment, an ignition electrode 26 designed as a wire ring replacing the band-shaped ignition electrode 25, this wire ring being arranged at the connection point between the left extension 13 and the combustion chamber 12.
  • a rod-shaped or wire-shaped ignition electrode 27 is passed through the wall of the combustion chamber 12 via a gas-tight electrode passage 28, the free end of this ignition electrode 27 ending in the vicinity of the left main electrode 17, so that a relatively short ignition distance can be formed. Otherwise the previous explanations apply.
  • an ignition electrode 29 in the form of a metallization or metal vapor deposition is arranged on the inner surface of the burner vessel 10.
  • This metallization extends over the inner surface of the right extension 14 and still projects somewhat as an all-round metal 1 i si réelle into the combustion chamber 12, essentially to the end region of the Haupt ⁇ electrode 18.
  • All-round metal 1 i si réelle 30 extends from a narrow metallization 31 in the Longitudinal direction along the combustion chamber 12 and extends essentially to the attachment point of the left extension 13, that is to say in the vicinity of the left main electrode 17.
  • an ignition arc 32 is therefore first formed between the end of the metallization web 31 and the left main electrode 17, which then expands to form an arc 19 between the two main electrodes 17, 18 for the thermal reasons mentioned.
  • FIG. 16 A modification of the embodiment shown in FIG. 4 is shown in FIG. 16.
  • an ignition electrode 60 takes the place of the ignition electrode 29, likewise in the form of an internal metal coating or metal vapor deposition, in which, based on an all-round metal coating 61, essentially the all-round metal 1 corresponds to 30, instead of a narrow metallization bar 31, a wide, reflector-like metallization 62 now extends to the left main electrode 17 and opens there at a metallization ring 63 encompassing this left main electrode 17.
  • the reflector-like metallization 62 extends over the lower half of the combustion chamber 12 in the operating position shown, ie up to the height of the main electrodes 17, 18.
  • narrower designs are also conceivable.
  • the light emitted downwards cannot be used and must be shielded by an aperture.
  • the prescribed Hei 1 dark limit can be set in order to protect oncoming traffic from glare.
  • such an additional screen can be omitted and its function is taken over by the metallization 62.
  • the metal 1 is chosen appropriately, the metallization has reflective layers Properties, so the majority of the otherwise lost light can be used and used to illuminate the street.
  • an ignition arc 32 is first formed between the left edge of the metallization ring 63 and the left main electrode 17.
  • an ignition electrode 64 in the form of an outer metal 1 i si réelle or outer metal 1 vaporization is shown.
  • an all-round metallization 65 corresponds to the all-round metallization 61 of FIG. 16
  • a reflector-like metallization 66 corresponds to the reflector-like metallization 62
  • a metallization ring 67 corresponds to the metallization ring 63.
  • it can be used as an outer metallization All-round metallization 65 does not reach the main electrode 18. It therefore continues along the electrode feed-through 16 and the extension 24 and is contacted there via a contact wire 68 and connected via a line 69 on the one hand to ground and on the other hand to the electrical connecting wire 21.
  • the fifth exemplary embodiment shown in FIG. 5 largely corresponds to the fourth exemplary embodiment, only the metallization web 31 being omitted and an ignition electrode 33 being formed only by an all-round metallization which corresponds to the all-round metallization 30.
  • the first discharge is formed as a sliding discharge 34 on the glass wall and as a flashover between the glass wall at the connection point combustion chamber 12 / extension 13 and the left main electrode 17.
  • the sixth exemplary embodiment shown in FIG. 6 largely corresponds to the fifth exemplary embodiment, ignition electrodes 35, 36 designed as all-round metallization being provided on both main electrodes 17, 18.
  • a sliding discharge along the glass wall between the ignition electrodes 35, 36 is formed in a corresponding manner.
  • metallization webs can also be provided, which extend from one or both ignition electrodes 35, 36 to the other ignition electrode.
  • rod-like or wire-like ignition electrodes 37, 38 extend obliquely downward from the main electrodes 17, 18 towards the glass wall and open there at a small distance from one another which extends the ignition path bi 1 det.
  • These ignition electrodes 37, 38 extending laterally from the main electrodes 17, 18 can either be integrally formed or welded on.
  • the ignition can take place with a very low ignition voltage, since the breakdown voltage in gases is approximately proportional to the electrode gap.
  • the arrangement and design of the electrode extensions in relation to the vessel wall ensures that the arc that arises following the ignition sparks or ignition arcs also migrates here to the location between the main electrodes 17, 18 due to the thermal conditions in the combustion chamber, where it also passes without the Ignition electrodes 37, 38 would burn.
  • An arc burning between the ignition electrodes 37, 38 is cooled to a greater extent by the proximity of the vessel wall than an arc which has a larger wall distance. The arc thus moves to the location of the combustion chamber, where it finds the greatest possible distance from the vessel wall and thus experiences the least possible cooling.
  • only the left main electrode 17 has an ignition electrode 39 which extends laterally from this main electrode 17 and extends obliquely downward into the area below the free end of the other main electrode 18 up to the glass wall extends.
  • an ignition spark is formed between the free end of the ignition electrode 39 and the right main electrode 18 as a result of the contact with the glass wall, it can be designed partly as a sliding spark and partly as a flashover spark, this ignition spark or ignition arc then in turn migrating upward and becoming the arc 19 between the main electrodes 17, 18, as shown in FIG. 8 schematic see figure 11 is.
  • an indentation 40 of the glass wall is provided between the combustion chamber 12 and the lateral extensions 13, 14.
  • An ignition electrode 41 designed as a metal strip extends along the left extension 13 into this indentation 40, as a result of which a particularly small distance from the left main electrode 17 and a correspondingly low ignition voltage are achieved.
  • ignition electrode 41 instead of the ignition electrode 41, other outer electrode shapes, e.g. According to the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 2, or metallizations occur, these electrodes either extending into the indentation 40 or being arranged in an annular manner therein.
  • a simplified burner vessel 42 without lateral extensions 13, 14 which in turn contains a flattened or el 1 i psoid-like combustion chamber 43.
  • Two main electrodes 44, 45 extend into this combustion chamber from two opposite sides and, according to FIG. 11, have a round cross section, that is to say they are rod-shaped.
  • the electrode leadthroughs through the walls of the burner vessel 42 must, of course, again be gas-tight.
  • the main electrodes 44, 45 each point downwards during operation extending jagged, tapered extensions, which form two ignition electrodes 46, 47. The tips of these ignition electrodes 46, 47 open on the inner wall of the vessel.
  • the eleventh exemplary embodiment shown in FIGS. 12 and 13 largely corresponds to the tenth exemplary embodiment shown in FIGS. 10 and 11.
  • Separate ignition electrodes 46, 47 are dispensed with, for this purpose correspondingly arranged main electrodes 48, 49 with a triangular or wedge-shaped cross-sectional profile are provided, as shown in FIG. 13.
  • the main electrodes 48, 49 therefore have a downward-pointing pointed edge 50, at which in turn a high field strength is formed at the transition point between the metal of the main electrodes 48, 49 and the material of the vessel wall, so that a sliding discharge 34 is again formed, which that corresponds essentially to the tenth embodiment.
  • Tungsten and platinum metals are particularly suitable as materials for interior metallizations. All non-oxidizable metals with a melting point above approx. 1000 C can be used for external metal insulations. Are metallizations applied on the outside covered with a temperature-resistant and oxygen-impermeable protective layer, e.g. B. SiOo or a ceramic layer, so less noble metals with melting temperatures above 1100 C can be used, such as Chromium, nickel, molybdenum.
  • a temperature-resistant and oxygen-impermeable protective layer e.g. B. SiOo or a ceramic layer, so less noble metals with melting temperatures above 1100 C can be used, such as Chromium, nickel, molybdenum.

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Abstract

The invention relates to a gas discharge lamp, in particular for motor-vehicle headlights, which has a maintaining-arc vessel (10) consisting of glass or the like and containing a gas. Two main electrodes (17, 18) protrude into said vessel by way of gas-tight electrode bushings (15, 16). A maintaining-arc distance is provided between the end regions of the main electrodes (17, 18), which regions are arranged in the maintaining-arc vessel (10), and an arc (19) forms along said maintaining-arc distance during operation. To achieve the lowest possible striking voltage, means for producing a creepage distance are provided along the inner vessel wall, or a spark gap (32), smaller than the maintaining-arc distance, in the form of the starting distance which is separate from the maintaining-arc distance.

Description

Gasentl adungsl arnpe , i nsbes o n d e r e für Kraftfahrzeug-Sche i n w e r f e r Gas discharge lamp, especially for motor vehicle windows
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe, insbe¬ sondere für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, nach der Gattung des Hauptanspruchs .The invention relates to a gas discharge lamp, in particular for motor vehicle headlights, according to the preamble of the main claim.
Gasentladungslampen bzw. Hochdruck-Gasentladungslampen werden heute bereits schon serienmäßig in Kraftfahrzeug- Scheinwerfern eingesetzt, da sie eine wesentlich bessere Lichtausbeute im Vergleich zu herkömmlichen Glühlampen aufweisen und die spektrale Zusammensetzung des Lichts der des Tageslichts sehr ähnlich ist. Diese Gasentladungs¬ lampen benötigen je nach dem verwendeten Zündverfahren eine Zündspannung zwischen den Elektroden zwischen 6 kV bis ca. 25 kV. Diese Spannung leitet die Ionisation in der Gasfüllung ein. Zum Brennen, d. h. zum Aufrechterhalten des Lichtbogens zwischen den Elektroden, werden dann nur noch geringe Spannungen von ca. 50 V benötigt, da dann bereits genügend Ladungsträger vorhanden sind. Die Er¬ zeugung der hohen Zündspannungen stellt jedoch besonders bei der HF-Resonanzzündung hohe Anforderungen an die verwendeten elektronischen Bauelemente und an die Isolation des Lampensockels, der Lampenfassung und der die Hochspannung erzeugenden Bauelemente (Zündinduktivität, Zündkondensator usw.) . Derartige Gasentladungslampen, ihre Verwendung für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer und verschiedene Ausführungen von Vorschal tgeräten zur Erzeugung der Zünd- und Bremsspannung für solche Lampen sind beispielsweise aus der DE-OS 35 19 611 und aus "Lamps and Lighting, 2. Ausgabe, S. T. Henderson und A. M . Marsden, S. 328 ff, bekannt. Auf Grund der durch die hohe Zündspannung verur¬ sachten Probleme ist es ein allgemeines Bestreben, die Zündspannung zu reduzieren, wobei eine sichere Zündung gewährleistet bleiben muß.Gas discharge lamps or high-pressure gas discharge lamps are already used as standard in motor vehicle headlights, since they have a much better light output compared to conventional incandescent lamps and the spectral composition of the light is very similar to that of daylight. Depending on the ignition method used, these gas discharge lamps require an ignition voltage between the electrodes of between 6 kV and approximately 25 kV. This voltage initiates the ionization in the gas filling. To burn, ie to maintain the arc between the electrodes, only low voltages of about 50 V are then required, since sufficient charge carriers are then already available. However, the generation of the high ignition voltages places high demands on the electronic components used and on the insulation of the lamp base, the lamp holder and the components generating the high voltage (ignition inductance, ignition capacitor, etc.), particularly in the case of HF resonance ignition. Such gas discharge lamps, their use for motor vehicle headlights and various designs of ballasts for generating the ignition and braking voltage for such lamps are known for example from DE-OS 35 19 611 and from "Lamps and Lighting, 2nd edition, ST Henderson and A.M. Marsden, p. 328 ff. Due to the high ignition voltage caused by ¬ gentle problems, it is a general effort to reduce the ignition voltage, while a safe ignition must remain guaranteed.
VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF THE INVENTION
Die erfindungsgemäße Gasentladungslampe mit den kennzeich¬ nenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil , daß bei Aufrechterhaltung eines sicheren Zündverhaltens die Zündspannung wesentlich reduziert werden kann, wobei lediglich relativ geringfügige konstruktive Änderungen an der Lampe bzw. deren Elektroden erforderlich sind. Im Hinblick auf die dadurch reduzierten Anforderungen an die Bauelemente kann dadurch ein wesentlicher Beitrag zur Kostensenkung beim elektronischen Vorschal tgerät und auch bei der Gasentladungslampe selbst geleistet werden, da dort beispielsweise wesentlich geringere Anforderungen an die Hochspannungsfes ti gkei t des Lampensockels und der darin angeordneten Bauteile zu stellen sind. Eine be¬ sonders deutliche Kostenreduktion der Gasentladungslampe tritt dann ein, wenn das Vorschal tgerät im Lampensockel integriert ist.The gas discharge lamp according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the ignition voltage can be significantly reduced while maintaining a reliable ignition behavior, only relatively minor structural changes to the lamp or its electrodes being required. In view of the resulting reduced requirements on the components, this can make a significant contribution to reducing costs in the electronic ballast and also in the gas discharge lamp itself, since there, for example, significantly lower requirements are placed on the high-voltage resistance of the lamp base and the components arranged therein are put. A particularly significant cost reduction of the gas discharge lamp occurs when the ballast is integrated in the lamp base.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Gasentladungslampe möglich.The measures listed in the subclaims permit advantageous developments and improvements of the gas discharge lamp specified in the main claim.
Eine besonders wirksame Zündspannungserniedrigung kann durch wenigstens eine Zündelektrode erreicht werden, die separat von den Hauptelektroden angeordnet oder an diese angeformt sein kann. In einer ersten Ausführung kann dies Zündelektrode als separate dritte Elektrode mit eigener gasdichter Elektro¬ dendurchführung durch das Brennergefäß ausgebildet sein, wobei zu einer der Hauptelektroden hin die kürzere Zünd¬ strecke gebildet wird.A particularly effective reduction in the ignition voltage can be achieved by at least one ignition electrode, which can be arranged separately from the main electrodes or molded onto them. In a first embodiment, this ignition electrode can be designed as a separate third electrode with its own gas-tight leadthrough through the burner vessel, the shorter ignition path being formed toward one of the main electrodes.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Zündelektrode als separate dritte Elektrode an der Außen¬ seite des Brennergefäßes angeordnet sein und bildet wiederum zu einer der Hauptelektroden hin die Zündstrecke. Bei dieser Ausführung ist nur eine sehr geringfügige konstruktive Änderung bei den herkömmlichen Gasentladungs¬ lampen notwendig, das heißt, diese Zündelektrode kann auch nachträglich an herkömmlichen Gasentladungslampen ange¬ bracht werden, insbesondere an einem von rohrartigen Fort¬ sätzen, die die Elektrodendurchführung für die Haupt¬ elektroden der Lampe enthalten. Zweckmäßigerweise umgreift dabei die Zündelektrode eine der beiden Hauptelektroden ringförmig oder tei 1 ri ngförmi g . Falls der rohrartige Fort¬ satz des Brennergefäßes eine Einschnürung aufweist, wird die Zündelektrode in vorteilhafter Weise an dieser Ein¬ schnürung angeordnet oder erstreckt sich in diese hinein, da dann eine besonders kurze Zündstrecke und eine ent¬ sprechend deutliche Reduzierung der Zündspannung erreicht werden kann .In a further advantageous embodiment, the ignition electrode can be arranged as a separate third electrode on the outside of the burner vessel and in turn forms the ignition path towards one of the main electrodes. In this embodiment, only a very slight structural change in the conventional gas discharge lamps is necessary, that is to say that this ignition electrode can also be retrofitted to conventional gas discharge lamps, in particular to one of tube-like extensions which lead through the electrodes for the main electrodes of the lamp included. In this case, the ignition electrode expediently encompasses one of the two main electrodes in a ring-shaped or partially ring-shaped manner. If the tubular extension of the burner vessel has a constriction, the ignition electrode is advantageously arranged on this constriction or extends into it, since a particularly short ignition distance and a correspondingly significant reduction in the ignition voltage can then be achieved.
Bei allen bisher genannten Ausführungen kann die Zünd¬ elektrode entweder als echte dritte Elektrode oder gal¬ vanische Verbindung mit einer der Hauptelektroden ausge¬ bildet werden, was den Betrieb des Zündungsteils des Vor- schaltgeräts völlig getrennt von der übrigen Elektronik ermöglicht. Dies bedeutet, daß nur der Zündungsteil des Vorschal tgerätes hochspannungsfest zu sein braucht, nicht jedoch die Mehrzahl der Bauelemente, die für den nieder- ohmigen Normalbetrieb benötigt werden. Es ist allerdings auch möglich, die Zündelektrode elektrisch mit der nicht an der Bildung der Zündstrecke beteiligten Hauptelektrode elektrisch zu verbinden, wodurch sich der Aufbau und die Spannungszuführungen insgesamt vereinfachen.In all the embodiments mentioned so far, the ignition electrode can either be designed as a true third electrode or a galvanic connection with one of the main electrodes, which enables the ignition part of the ballast to be operated completely separately from the other electronics. This means that only the ignition part of the ballast needs to be resistant to high voltages, but not the majority of the components that are required for low-ohmic normal operation. However, it is it is also possible to electrically connect the ignition electrode to the main electrode which is not involved in the formation of the ignition path, as a result of which the structure and the voltage feeds are simplified overall.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die wenigstens eine Zündelektrode im Inneren des Brenner¬ gefäßes angeordnet, wo sie besser gegen äußere Einflüsse geschützt ist und wo die Verbindung mit einer der Haupt¬ elektroden leicht und kostengünstig realisierbar ist. Diese Ausführungsform kann in vorteilhafter Weise dadurch realisiert werden, daß die Zündelektrode mit der einen Hauptelektrode verbunden ist und sich bis zu einer Stelle in der Nähe der anderen Hauptelektrode erstreckt, die im Betriebszustand unterhalb dieser anderen Hauptelektrode liegt. Die Zündelektrode ist dabei zweckmäßigerweise als stab- oder drahtartiger seitlicher Arm der einen Haupt¬ elektrode ausgebildet und kann daher zusammen mit dieser als einstückiges Bauelement gefertigt werden, wobei das freie Ende der Zündelektrode insbesondere an der Wandung des Brennergefäßes mündet, oder aber die Zündelektrode ist als Metallisierung an der Innenseite des Brennergefäßes ausgebildet und erstreckt sich zur Verbindung mit der einen Hauptelektrode bis zu deren Elektrodendurchführung, so daß automatisch eine elektrische Verbindung hergestellt ist. Eine solche Metallisierung bzw. Metallbedampfung ist vergleichsweise kostengünstig im normalen Herstellungsgang der Lampe aufzubringen.In a further advantageous embodiment, the at least one ignition electrode is arranged in the interior of the burner vessel, where it is better protected against external influences and where the connection to one of the main electrodes can be implemented easily and inexpensively. This embodiment can be realized in an advantageous manner in that the ignition electrode is connected to the one main electrode and extends to a point in the vicinity of the other main electrode, which in the operating state lies below this other main electrode. The ignition electrode is expediently designed as a rod-like or wire-like side arm of the one main electrode and can therefore be manufactured together with it as a one-piece component, the free end of the ignition electrode opening in particular on the wall of the burner vessel, or else the ignition electrode is as Metallization formed on the inside of the burner vessel and extends for connection to the one main electrode up to its electrode leadthrough, so that an electrical connection is automatically established. Such metallization or metal vapor deposition is comparatively inexpensive to apply in the normal production process of the lamp.
Die Metallisierung umgreift ausgehend von der Elektroden¬ durchführung die Hauptelektrode wenigstens teilweise und erstreckt sich vorzugsweise im wesentlichen bis zum freien Endbereich dieser Hauptelektrode, so daß sich von dort aus eine Gleitfunkenstrecke ausbilden kann. Eine deutlichere Reduzierung der Zündspannung kann durch eine streifen- förmige oder 1 i chtref1 ektorartige Metallisierung erreicht werden, die sich wenigstens entlang des Bereichs der Brennstrecke bis in den Bereich der anderen Hauptelektrode erstreckt. Die 1 i chtref1 ektorarti ge Metallisierung er¬ streckt sich vorzugsweise im wesentlichen über die in der Betriebslage untere Hälfte des Brennraums des Brenner¬ gefäßes und .hat den zusätzlichen Vorteil ie jn einem KFZ-Scheinwerfer Xür__das Funktion "der~päTisonstlTn" erforderlichen Blen'de mitübernimmt, um die vorgeschriebene Hei 1 -Dunkel -Grenze einzustellen und den entgegenkommenden Verkehr vor einer Blendung zu schützen. Bei reflektierenden Eigenschaften läßt sich der größte Teil des ansonsten verlorenen Lichts zur Aus- leuchüung der Straße nutzen, sofern eine Anwendung in einem Kraftfahrzeug-Scheinwerfer vorgesehen ist.Starting from the electrode leadthrough, the metallization at least partially encompasses the main electrode and preferably extends essentially to the free end region of this main electrode, so that a sliding spark gap can form from there. A clearer reduction in the ignition voltage can be achieved by Shaped or 1 i chtref1 ector-like metallization can be achieved, which extends at least along the area of the focal distance to the area of the other main electrode. The primary reflector-like metallization preferably extends essentially over the lower half of the combustion chamber of the burner vessel in the operating position and has the additional advantage of a vehicle headlight Xür__das Function "of ~ päTisonstlTn" necessary Blen 'de mitübernimmt to the prescribed set Hei 1 -dark limit and protect oncoming traffic before a glare. In the case of reflective properties, most of the otherwise lost light can be used to illuminate the road, provided that an application in a motor vehicle headlight is provided.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist jede der beiden Hauptelektroden mit einer Zündelektrode verbunden, zwischen denen eine Funken- oder Gl e»tfunkenstrecke als Zündszrecke gebildet wird.In a further advantageous embodiment, each of the two main electrodes is connected to an ignition electrode, between which a spark or glow spark gap is formed as an ignition gap.
In einer ersten konstruktiven Ausgestaltung sind dabei die Zündelektroden als seitliche Arme der Hauptelektroden ausgebildet und erstrecken sich insbesondere zur Bildung einer Gleitfunkenstrecke bis zur inneren Glaswandung des Brennergefäßes. Die Zündelektroden sind dabei als stab- oder drahtartige Arme oder als zugespitzte seitliche An- formungen an den Hauptelektroden ausgebildet, wobei an den zugespitzten Enden ein besonders hohes elektrisches Feld entsteht, so daß hierdurch die Zündspannung deutlich reduziert werden kann. Im Falle der stab- oder draht¬ artigen Arme erstrecken sich die Zündelektroden vorzugs¬ weise schräg bis zur Zündstecke aufeinander zu und sind im Betrieb unterhalb der Hauptelektroden angeordnet. Hier¬ durch können sehr kurze Zündstrecken bei entsprechend deutlich reduzierter Zündspannung realisiert werden. Der im Anschluß an den Zündfunken entstehende Lichtbogen wandert dann automatisch durch die thermischen Bedingungen im Brennraum an die Stelle zwischen den Hauptelektroden.In a first constructive embodiment, the ignition electrodes are designed as lateral arms of the main electrodes and extend in particular to form a sliding spark gap up to the inner glass wall of the burner vessel. The ignition electrodes are designed as rod-like or wire-like arms or as tapered lateral formations on the main electrodes, a particularly high electrical field being produced at the tapered ends, so that the ignition voltage can thereby be significantly reduced. In the case of rod-like or wire-like arms, the ignition electrodes preferably extend obliquely to one another up to the ignition plug and are arranged below the main electrodes during operation. As a result, very short ignition distances can be achieved with a correspondingly significantly reduced ignition voltage. The Arcs arising after the ignition sparks then migrate automatically through the thermal conditions in the combustion chamber to the location between the main electrodes.
In einer alternativen konstruktiven Ausgestaltung sind die beiden Zündelektroden als Metallisierungen ausgebildet, die sich zur Verbindung mit den Hauptelektroden jeweils bis zu deren Elektrodendurchführungen erstrecken. Auch hier sind entsprechende Ausführungen wie bei einer einzigen durch eine Metallisierung gebildeten Elektrode möglich, wo auch wiederum die bereits beschriebenen Vorteile auftreten. Bei zwei solcher Zündelektroden sind die konstruktiven Variationsmöglichkeiten noch größer, und es können insbesondere auf einfache Weise Gleitfunken¬ strecken entlang der Innenwandung des Brennergefäßes als Zündstrecken gebildet werden.In an alternative constructive embodiment, the two ignition electrodes are in the form of metallizations, each of which extends for connection to the main electrodes up to their electrode bushings. Here too, corresponding designs are possible, as in the case of a single electrode formed by a metallization, where the advantages already described also occur. In the case of two such ignition electrodes, the design variation possibilities are even greater, and in particular, sliding spark gaps can be formed as ignition gaps along the inner wall of the burner vessel.
Als Metallisierung eignet sich insbesondere eine Wolfram- Metallisierung.Tungsten metallization is particularly suitable as the metallization.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Hauptelektroden ein Querschnitts¬ profil mit einer spitzen Ecke aufweisen, insbesondere ein Drei eckprofi 1. Da sich die Elektroden bis zur Glas-Innen¬ wandung an der Elektrodendurchführung erstrecken, tritt an der Trennstelle Glas - Elektrode ein sehr großer Di¬ el ektri zi tätssprung auf, so daß hohe Feldstärken auf¬ treten. Unterstützt wird dieser Effekt durch die spitze Ecke, so daß sich schon bei relativ geringen Zünd¬ spannungen eine Gleitentladung an der Glaswand ausbildet, wobei auch hier wiederum - wie bei den anderen Aus¬ führungsbeispielen - der Lichtbogen auf Grund thermischer Effekte nach oben wandert und schließlich am verbreiterten Querschnittsbereich brennt. Dies kann noch dadurch unter¬ stützt werden, daß die einander zugewandten Flächen der Hauptelektroden zu deren Längsachsen gegensinnig geneigt sind, wobei die einander näheren Bereiche der Haupt¬ elektroden breiter und die voneinander entfernteren Bereiche spitz zulaufen.A further advantageous embodiment of the invention consists in that the main electrodes have a cross-sectional profile with a pointed corner, in particular a triangular profile 1. Since the electrodes extend to the glass inner wall on the electrode leadthrough, glass appears at the separation point. Electrode has a very large dielectric jump, so that high field strengths occur. This effect is supported by the pointed corner, so that a sliding discharge is formed on the glass wall even at relatively low ignition voltages, and here too - like in the other exemplary embodiments - the arc migrates upwards due to thermal effects and finally burns at the broadened cross-sectional area. This can be supported by the fact that the mutually facing surfaces of the Main electrodes are inclined in opposite directions to their longitudinal axes, the regions of the main electrodes which are closer to one another being wider and the regions which are more distant from one another are tapering.
ZEICHNUNGDRAWING
Vierzehn Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in derFourteen embodiments of the invention are in the
Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei¬ bung näher erläutert. Es zeigen:Drawing shown and explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines ersten Aus¬ führungsbeispiels mit einer äußeren ringwand- förmigen Zündelektrode,1 shows a cross-sectional illustration of a first exemplary embodiment with an outer ring-shaped ignition electrode,
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung eines zweiten Aus¬ führungsbeispiels mit einer drahtringförmigen äußeren Zündelektrode,2 shows a cross-sectional illustration of a second exemplary embodiment with a wire ring-shaped outer ignition electrode,
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung eines dritten Aus¬ führungsbeispiels mit einer separat durch das Brennergefäß durchgeführten Zündelektrode,3 shows a cross-sectional illustration of a third exemplary embodiment with an ignition electrode which is carried out separately through the burner vessel,
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung eines vierten Aus¬ führungsbeispiels mit einer inneren, durch eine Metallisierung gebildeten Zündelektrode,4 shows a cross-sectional illustration of a fourth exemplary embodiment with an inner ignition electrode formed by a metallization,
Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung eines fünften Aus¬ führungsbeispiels mit einer anders gestalteten, durch eine Metallisierung gebildeten inneren El ektrode,5 shows a cross-sectional representation of a fifth exemplary embodiment with a differently designed inner electrode formed by a metallization,
Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung eines sechsten Aus führungsbei spi el s mit zwei inneren, durch Metallisierung gebildeten Zündelektroden,6 is a cross-sectional view of a sixth exemplary embodiment with two inner ignition electrodes formed by metallization,
Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung eines siebten Aus¬ führungsbeispiels mit zwei als seitliche Fort¬ sätze der Hauptelektroden ausgebildeten Zünd- el ektroden ,7 shows a cross-sectional illustration of a seventh exemplary embodiment with two ignition electrodes designed as lateral extensions of the main electrodes,
Fig. 8 eine Querschnittsdarstellung eines achten Aus¬ führungsbeispiels mit einer als seitlicher Fortsatz einer Hauptelektrode ausgebildeten Zündelektrode,8 shows a cross-sectional illustration of an eighth exemplary embodiment with one as a side Extension of a main electrode formed ignition electrode,
Fig. 9 eine Querschnittsdarstellung eines neunten Aus¬ führungsbeispiels mit einer äußeren Zündel ektro- de, die in einen eingeschnürten Bereich des Brennergefäßes eingreift,9 shows a cross-sectional illustration of a ninth exemplary embodiment with an outer igniter that engages in a constricted area of the burner vessel,
Fig. 10 eine Querschnittsdarstellung eines zehnten Aus¬ führungsbeispiels mit zwei als zugespitzte seitliche Fortsätze der Hauptelektroden ausge¬ bildeten Zündelektroden,10 shows a cross-sectional illustration of a tenth exemplary embodiment with two ignition electrodes designed as tapered lateral extensions of the main electrodes,
Fig. 11 eine Querschnittsdarstellung einer der mit den Fortsätzen versehenen Hauptelektroden,11 is a cross-sectional view of one of the main electrodes provided with the extensions,
Fig. 12 eine Querschnittsdarstellung eines elften Aus¬ führungsbeispiels mit zwei , ein Keilprofil aufweisenden Hauptelektroden,12 shows a cross-sectional illustration of an eleventh exemplary embodiment with two main electrodes having a wedge profile,
Fig. 13 eine Querschnittsdarstellung des Profils einer der Hauptelektroden,13 is a cross-sectional view of the profile of one of the main electrodes,
Fig. 14 eine Querschnittsdarstellung eines zwölften14 is a cross-sectional view of a twelfth
Ausführungsbeispiels mit einer gegenüber Fig. 12 abgewandelten Elektrodenform,Exemplary embodiment with an electrode shape modified compared to FIG. 12,
Fig. 15 eine Querschnittsdarstellung eines dreizehnten Ausführungsbei spi el s mit einer äußeren, durch eine Metallisierung gebildeten Zündelektrode, die gleichzeitig als Lichtreflektor dient, und15 is a cross-sectional view of a thirteenth embodiment with an outer ignition electrode formed by a metallization, which also serves as a light reflector, and
Fig. 16 eine Querschnittsdarstellung eines vierzehnten Ausführungsbeispiels mit einer inneren, durch eine Metallisierung gebildeten Zündelektrode, die gleichzeitig als Lichtreflektor dient.16 shows a cross-sectional illustration of a fourteenth exemplary embodiment with an inner ignition electrode formed by a metallization, which also serves as a light reflector.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Die in Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel dargestellte Gasentladungslampe bzw. Hochdruck-Gasentladungslampe besteht im wesentlichen aus einem Brennergefäß 10, das aus Glas oder einem anderen durchsichtigen, temperatur- beständigen Material besteht und einen zentralen Brennraum 12 mit abgeflachter Kugelgestalt bzw. Ellipsoidgestalt besitzt, der an entgegengesetzten Seiten zwei rohrartige Fortsätze 13, 14 besitzt. Die äußeren Endbereiche dieser rohrartigen Fortsätze 13, 14 sind als gasdichte Elektro¬ dendurchführungen 15, 16 für zwei stabförmige Haupt¬ elektroden 17, 18 ausgebildet, die sich von beiden Seiten her geringfügig in den Brennraum 12 hineinerstrecken. Zwischen diesen beiden Hauptelektroden 17, 18 bildet sich im Betrieb der Lichtbogen 19 aus-The gas discharge lamp or high-pressure gas discharge lamp shown in FIG. 1 as the first exemplary embodiment essentially consists of a burner vessel 10 which is made of glass or another transparent, temperature- resistant material and has a central combustion chamber 12 with a flattened spherical shape or ellipsoidal shape, which has two tubular extensions 13, 14 on opposite sides. The outer end regions of these tubular extensions 13, 14 are designed as gas-tight electrode bushings 15, 16 for two rod-shaped main electrodes 17, 18, which extend slightly into the combustion chamber 12 from both sides. The arc 19 is formed during operation between these two main electrodes 17, 18.
Äußere elektrische Anschlußdrähte 20, 21 sind mit den beiden Hauptelektroden 17, 18 über Verbindungselemente 22 verbunden, die beispielsweise als Molybdän-Folien ausge¬ bildet sein können. Die elektrischen Anschlußdrähte 20, 21 verlaufen noch über eine gewisse Strecke in rohrartigen Verlängerungen 23, 24 der Fortsätze 13, 14, wobei die Elektrodendurchführungen 15, 16 zwischen den Fortsätzen 13, 24 und den rohrartigen Verlängerungen 23, 24 die Ver¬ bindungselemente 22 und die jeweiligen Anschlußenden der Hauptelektroden 17, 18 bzw. Anschlußdrähte 20, 21 ent¬ halten. Bei der Herstellung werden in seitlichen Anschlu߬ rohren des Brennraums 12 die mit den elektrischen Anschlußdrähten 20, 21 verbundenen Hauptelektroden 17, 18 eingeschoben, wobei im Verbindungsbereich diese Anschlu߬ rohre so verschmolzen werden, daß die Verbindungsbereiche eingeschmolzen werden und die Fortsätze 13, 14 einerseits und die rohrartigen Verlängerungen 23, 24 andererseits zu beiden Seiten der Elektrodendurchführungen 15, 16 gebildet werden. In den folgenden Ausführungsbeispielen wird auf die Darstellung der elektrischen Anschlußdrähte 20, 21, der Verbindungselemente 22 und der rohrartigen Verlänge¬ rungen 24, 24 verzichtet, wobei selbstverständlich eine Realisierung einer solchen einfacheren Version ebenfalls prinzipiell möglich wäre. Weiterhin wird zur Vereinfachung bei allen Ausführungsbeispielen auf die Darstellung eines Lampensockel s verzichtet, wobei beispielsweise einer der Fortsätze 13, 14 in einen solchen Lampensockel eingebettet sein könnte, wobei die von diesem Lampensockel wegweisende zweite Hauptelektrode über eine äußere Leitung zum Lampensockel zurückgeführt wird. Andere bekannte Ausfüh¬ rungen von Brennergefäßen sind selbstverständlich eben- fal 1 s mögl ich.Outer electrical connecting wires 20, 21 are connected to the two main electrodes 17, 18 via connecting elements 22, which can be formed, for example, as molybdenum foils. The electrical connecting wires 20, 21 still run over a certain distance in tubular extensions 23, 24 of the extensions 13, 14, the electrode bushings 15, 16 between the extensions 13, 24 and the tubular extensions 23, 24, the connecting elements 22 and the hold the respective connection ends of the main electrodes 17, 18 or connection wires 20, 21. During manufacture, the main electrodes 17, 18 connected to the electrical connecting wires 20, 21 are inserted into the lateral connecting tubes of the combustion chamber 12, these connecting tubes being fused in the connecting area such that the connecting areas are melted and the extensions 13, 14 on the one hand and the tubular extensions 23, 24, on the other hand, are formed on both sides of the electrode bushings 15, 16. In the following exemplary embodiments, the electrical connection wires 20, 21, the connecting elements 22 and the tubular extensions 24, 24 are not shown, although it would of course also be possible in principle to implement such a simpler version. It continues to simplify in all of the exemplary embodiments, the representation of an L on the pen base s is dispensed with, for example one of the extensions 13, 14 could be embedded in such a lamp base, the second main electrode pointing away from this lamp base being returned to the lamp base via an external line. Other known designs of burner vessels are of course also possible for 1 s.
Auf dem links des Brennraums 12 angeordneten Fortsatz 13 befindet sich ein ringförmiges Metallband, das eine Zünd¬ elektrode 25 bildet. Diese Zündelektrode 25 umgreift dadurch konzentrisch die Hauptelektrode 17. Anstelle eines Metallbandes kann auch eine bandförmige Metallisierung treten, wobei anstelle der Ringform auch eine Teilringform treten kann .On the extension 13 arranged to the left of the combustion chamber 12 there is an annular metal band which forms an ignition electrode 25. As a result, this ignition electrode 25 concentrically surrounds the main electrode 17. Instead of a metal band, a band-shaped metallization can also take place, a partial ring form also being able to take the place of the ring form.
Die Zündelektrode 25 ist außerhalb des Brennergefäßes 10 elektrisch mit der rechten Hauptelektrode 18 verbunden, während die konzentrisch in der Zündelektrode 25 ver¬ laufende Hauptelektrode 17 mit einem anderen Spannungs¬ abschluß eines nicht dargestellten Vorschal tgeräts zur Erzeugung einer Brenn- und Zündspannung verbunden ist. Da der Abstand zwischen der Zündelektrode 25 und der Haupt¬ elektrode 17 wesentlich geringer ist als der Abstand zwischen den beiden Hauptelektroden 17, 18, reicht eine wesentlich geringere Zündspannung für die Zündung aus. Beispielsweise kann dadurch die Zündspannung von 18 kV auf 4 kV reduziert werden. Nach Entstehung eines Zünd¬ funkens bzw. Zündbogens wandert dieser auf Grund der ther¬ mischen Bedingungen im Brennraum zur Brennstrecke zwischen den Hauptelektroden, wodurch der Lichtbogen 19 entsteht, der eine elektrische Bogenkrümmung nach oben aufweist, da das heiße Gas infolge seiner geringeren Dichte im Bogen entgegen der Schwerkraft nach oben wandert. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Zündelektrode 25 als echte dritte Elektrode ohne galvanische Verbindung mit einer der beiden Hauptelektroden 17, 18 auszubilden. Dann kann die Zündspannung in einem separaten Zündungsteil der Schaltung getrennt von der übrigen Elektronik gebildet werden, wodurch nur dieser Zündungsteil hochspannungsfest zu sein braucht, nicht jedoch die Mehrzahl der anderen Bauteile, die man für den ni ederohmi gen Brennbetrieb zur Erzeugung der Brennspannung benötigt.The ignition electrode 25 is electrically connected to the right main electrode 18 outside the burner vessel 10, while the main electrode 17, which runs concentrically in the ignition electrode 25, is connected to another voltage termination of a ballast device (not shown) for generating a combustion and ignition voltage. Since the distance between the ignition electrode 25 and the main electrode 17 is significantly smaller than the distance between the two main electrodes 17, 18, a significantly lower ignition voltage is sufficient for the ignition. For example, the ignition voltage can be reduced from 18 kV to 4 kV. After the occurrence of an ignition spark or ignition arc, this migrates due to the thermal conditions in the combustion chamber to the combustion path between the main electrodes, which creates the arc 19, which has an electrical arc curvature upwards, since the hot gas in the arc due to its lower density moves upwards against gravity. It is of course also possible to design the ignition electrode 25 as a true third electrode without a galvanic connection to one of the two main electrodes 17, 18. Then the ignition voltage can be formed in a separate ignition part of the circuit separately from the rest of the electronics, so that only this ignition part needs to be resistant to high voltages, but not the majority of the other components that are required for the low-voltage combustion mode to generate the internal voltage.
Das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem ersten Ausführungsbeispiel , wo¬ bei anstelle d e r bandförmigen Zündelektrode 25 eine als Drahtring ausgebildete Zündelektrode 26 tritt, wobei dieser Drahtring an der Verbindungsstelle zwischen dem linken Fortsatz 13 und dem Brennraum 12 angeordnet ist.The second exemplary embodiment shown in FIG. 2 largely corresponds to the first exemplary embodiment, an ignition electrode 26 designed as a wire ring replacing the band-shaped ignition electrode 25, this wire ring being arranged at the connection point between the left extension 13 and the combustion chamber 12.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsbei¬ spiel ist eine stab- oder drahtförmige Zündelektrode 27 über eine gasdichte Elektrodendurchführung 28 durch die Wandung des Brennraums 12 hindurchgeführt, wobei das freie Ende dieser Zündelektrode 27 in der Nähe der linken Haupt¬ elektrode 17 endet, so daß eine relativ kurze Zündstrecke gebildet werden kann. Im übrigen gelten die bisherigen Erläuterungen.In the third exemplary embodiment shown in FIG. 3, a rod-shaped or wire-shaped ignition electrode 27 is passed through the wall of the combustion chamber 12 via a gas-tight electrode passage 28, the free end of this ignition electrode 27 ending in the vicinity of the left main electrode 17, so that a relatively short ignition distance can be formed. Otherwise the previous explanations apply.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten vierten Ausführungsbei¬ spiel ist eine Zündelektrode 29 in Form einer Metallisie¬ rung bzw. Metal 1 bedampfung an der Innenfläche des Brenner¬ gefäßes 10 angeordnet. Diese Metallisierung erstreckt sich über die Innenfläche des rechten Fortsatzes 14 und ragt noch als Rundum-Metal 1 i si erung etwas in den Brennraum 12 hinein, im wesentlichen bis zum Endbereich der Haupt¬ elektrode 18. Von dieser Rundum-Metal 1 i si erung 30 aus erstreckt sich ein schmaler Metallisierungssteg 31 in der Längsrichtung entlang des Brennraums 12 und reicht im wesentlichen bis zur Ansatzstelle des linken Fortsatzes 13, also bis in die Nähe der linken Hauptelektrode 17.In the fourth exemplary embodiment shown in FIG. 4, an ignition electrode 29 in the form of a metallization or metal vapor deposition is arranged on the inner surface of the burner vessel 10. This metallization extends over the inner surface of the right extension 14 and still projects somewhat as an all-round metal 1 i si erung into the combustion chamber 12, essentially to the end region of the Haupt¬ electrode 18. Of this all-round metal 1 i si erung 30 extends from a narrow metallization 31 in the Longitudinal direction along the combustion chamber 12 and extends essentially to the attachment point of the left extension 13, that is to say in the vicinity of the left main electrode 17.
Beim Einschalten wird daher zunächst ein Zündbogen 32 zwischen dem Ende des Metallisierungssteges 31 und der linken Hauptelektrode 17 gebildet, der sich dann aus den genannten thermischen Gründen zum Lichtbogen 19 zwischen den beiden Hauptelektroden 17, 18 ausdehnt.When switching on, an ignition arc 32 is therefore first formed between the end of the metallization web 31 and the left main electrode 17, which then expands to form an arc 19 between the two main electrodes 17, 18 for the thermal reasons mentioned.
Eine Abwandlung des in Fig. 4 dargestellten Ausführungs¬ beispiels ist in Fig. 16 dargestellt. Dort tritt anstelle der Zündelektrode 29 eine Zündelektrode 60 ebenfalls in Form einer I nnen-Metal 1 i si erung bzw. -Metal 1 bedampfung , bei der sich ausgehend von einer Rundum-Metal 1 i si erung 61, die im wesentlichen der Rundum-Metal 1 i si erung 30 ent¬ spricht, anstelle eines schmalen Metallisierungsstegs 31 nun eine breite, reflektorartige Metallisierung 62 bis zur linken Hauptelektrode 17 erstreckt und dort an einem diese linke Hauptelektrode 17 umgreifenden Metallisierungsring 63 mündet. Die reflektorartige Metallisierung 62 erstreckt sich über die in der dargestellten Betriebslage untere Hälfte des Brennraums 12, also bis in die Höhe der Haupt¬ elektroden 17, 18. Selbstverständlich sind auch schmalere Ausführungen denkbar.A modification of the embodiment shown in FIG. 4 is shown in FIG. 16. There, an ignition electrode 60 takes the place of the ignition electrode 29, likewise in the form of an internal metal coating or metal vapor deposition, in which, based on an all-round metal coating 61, essentially the all-round metal 1 corresponds to 30, instead of a narrow metallization bar 31, a wide, reflector-like metallization 62 now extends to the left main electrode 17 and opens there at a metallization ring 63 encompassing this left main electrode 17. The reflector-like metallization 62 extends over the lower half of the combustion chamber 12 in the operating position shown, ie up to the height of the main electrodes 17, 18. Of course, narrower designs are also conceivable.
Insbesondere in Kraftfahrzeug-Scheinwerfern ist das nach unten abgestrahlte Licht nicht nutzbar und muß durch eine Blende abgeschirmt werden. Dadurch läßt sich die vorge¬ schriebene Hei 1 -Dunkel -Grenze einstellen, um den entgegen¬ kommenden Verkehr vor einer Blendung zu schützen. Bei dem in Fig. 16 dargestellten Ausführungsbeispiel kann eine solche zusätzliche Blende entfallen, und ihre Funktion wird von der Metallisierung 62 übernommen. Hat die Metallisie¬ rung bei geeigneter Wahl der Metal 1 schi cht reflektierende Eigenschaften, so läßt sich der größte Teil des ansonsten verlorenen Lichts nutzen und zur Ausleuchtung der Straße verwenden. Beim Einschalten wird ähnlich wie bei Fig. 4 hier zunächst ein Zündbogen 32 zwischen dem linken Rand des Metallisierungsrings 63 und der linken Hauptelektrode 17 gebi 1 det.In particular in motor vehicle headlights, the light emitted downwards cannot be used and must be shielded by an aperture. As a result, the prescribed Hei 1 dark limit can be set in order to protect oncoming traffic from glare. In the exemplary embodiment shown in FIG. 16, such an additional screen can be omitted and its function is taken over by the metallization 62. If the metal 1 is chosen appropriately, the metallization has reflective layers Properties, so the majority of the otherwise lost light can be used and used to illuminate the street. When switching on, like in FIG. 4, an ignition arc 32 is first formed between the left edge of the metallization ring 63 and the left main electrode 17.
Für die Funktion ist es prinzipiell unerheblich, ob die Metallisierung im Inneren des Brennergefäßes 10 oder an dessen Außenseite angebracht wird. In Fig. 15 ist eine Zündelektrode 64 in Form einer Außen-Metal 1 i si erung bzw. Außen-Metal 1 bedampfung dargestellt. Ansonsten entspricht eine Rundum-Metallisierung 65 der Rundum-Metallisierung 61 von Fig. 16, eine reflektorartige Metallisierung 66 ent¬ spricht der reflektorartigen Metallisierung 62, und ein Metallisierungsring 67 entspricht dem Metallisierungsring 63. Im Unterschied zur Fig. 16 kann die als Außen-Metalli¬ sierung ausgeführte Rundum-Metallisierung 65 selbstver¬ ständlich nicht die Hauptelektrode 18 erreichen. Sie setzt sich daher noch entlang der Elektrodendurchführung 16 und der Verlängerung 24 fort und ist dort über einen Kontakt¬ draht 68 kontaktiert und über eine Leitung 69 einerseits mit Masse und andererseits mit dem elektrischen Anschlu߬ draht 21 verbunden.For the function, it is in principle irrelevant whether the metallization is applied inside the burner vessel 10 or on the outside thereof. In Fig. 15, an ignition electrode 64 in the form of an outer metal 1 i si erung or outer metal 1 vaporization is shown. Otherwise, an all-round metallization 65 corresponds to the all-round metallization 61 of FIG. 16, a reflector-like metallization 66 corresponds to the reflector-like metallization 62, and a metallization ring 67 corresponds to the metallization ring 63. In contrast to FIG. 16, it can be used as an outer metallization All-round metallization 65, of course, does not reach the main electrode 18. It therefore continues along the electrode feed-through 16 and the extension 24 and is contacted there via a contact wire 68 and connected via a line 69 on the one hand to ground and on the other hand to the electrical connecting wire 21.
Das in Fig. 5 dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem vierten Ausführungsbeispiel , wobei lediglich der Metallisierungssteg 31 entfällt und eine Zündelektrode 33 lediglich durch eine Rundum- Metallisierung gebildet wird, die der Rundum-Metallisie¬ rung 30 entspricht.The fifth exemplary embodiment shown in FIG. 5 largely corresponds to the fourth exemplary embodiment, only the metallization web 31 being omitted and an ignition electrode 33 being formed only by an all-round metallization which corresponds to the all-round metallization 30.
Beim Übergang zwischen der freien Rundumkante der Zünd¬ elektrode 33 zur Glas-Innenfläche des Brennraums 12 tritt ein sehr großer Di el ektri zi tätssprung auf. Bei angelegter Zündspannung treten dadurch sehr hohe Feldstärken auf, wobei dieser Effekt noch durch die scharfe Kante am Metallisierungsende unterstützt wird. Durch diese über¬ höhte Feldstärke wird die zum Überschlag notwendige Zünd¬ spannung herabgesetzt. Die erste Entladung bildet sich als Gleitentladung 34 an der Glaswand und als Überschlag zwischen der Glaswand an der Verbindungsstelle Brennraum 12/ Fortsatz 13 und der linken Hauptelektrode 17 aus.At the transition between the free all-round edge of the ignition electrode 33 and the glass inner surface of the combustion chamber 12, a very large jump in dielectric occurs. When created As a result, very high field strengths occur, and this effect is further supported by the sharp edge at the end of the metallization. This excessive field strength reduces the ignition voltage required for the flashover. The first discharge is formed as a sliding discharge 34 on the glass wall and as a flashover between the glass wall at the connection point combustion chamber 12 / extension 13 and the left main electrode 17.
Das in Fig. 6 dargestellte sechste Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem fünften Ausführungsbeispiel , wobei an beiden Hauptelektroden 17, 18 als Rundum- Metallisierung ausgebildete Zündelektroden 35, 36 vor¬ gesehen sind. Auch hier bildet sich wiederum in ent¬ sprechender Weise zunächst eine Gleitentladung entlang der Glaswand zwischen den Zündelektroden 35, 36 aus.The sixth exemplary embodiment shown in FIG. 6 largely corresponds to the fifth exemplary embodiment, ignition electrodes 35, 36 designed as all-round metallization being provided on both main electrodes 17, 18. Here too, a sliding discharge along the glass wall between the ignition electrodes 35, 36 is formed in a corresponding manner.
In Abwandlung des in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbei¬ spiels können auch noch nicht dargestellte Metallisie¬ rungsstege vorgesehen sein, die sich von einer oder von beiden Zündelektroden 35, 36 aus jeweils zur anderen Zünd¬ elektrode hin erstrecken.In a modification of the exemplary embodiment shown in FIG. 6, metallization webs, not yet shown, can also be provided, which extend from one or both ignition electrodes 35, 36 to the other ignition electrode.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten siebten Ausführungsbei¬ spiel erstrecken sich stab- oder drahtartige Zündelektro¬ den 37, 38 von den Hauptelektroden 17, 18 aus schräg nach unten zur Glaswandung hin und münden dort in einem kleinen Abstand voneinander, der die Zündstrecke bi 1 det. Diese seitlich von den Hauptelektroden 17, 18 ausgehenden Zünd¬ elektroden 37, 38 können entweder einstückig angeformt oder angeschweißt sein.In the seventh exemplary embodiment shown in FIG. 7, rod-like or wire-like ignition electrodes 37, 38 extend obliquely downward from the main electrodes 17, 18 towards the glass wall and open there at a small distance from one another which extends the ignition path bi 1 det. These ignition electrodes 37, 38 extending laterally from the main electrodes 17, 18 can either be integrally formed or welded on.
Durch den sehr geringen Abstand zwischen den Zünd¬ elektroden 37, 38 kann hier die Zündung mit einer sehr geringen Zündspannung erfolgen, da die Durchschlagsspannung in Gasen annähernd proportional zum Elektrodenabstand ist. Durch die Anordnung und Ausbildung der Elektrodenfortsätze in bezug zur Gefäßwandung wird gewährleistet, daß der im Anschluß an den Zündfunken bzw. Zündbogen entstehende Lichtbogen durch die thermischen Bedingungen im Brennraum auch hier an die Stelle zwischen den Hauptelektroden 17, 18 wandert, wo er auch ohne die Zündelektroden 37, 38 brennen würde. Ein zwischen den Zündelektroden 37, 38 brennender Lichtbogen wird durch die Nähe der Gefäßwand stärker abgekühlt als ein Lichtbogen, der einen größeren Wandabstand besitzt. Der Lichtbogen wandert somit an die Stelle des Brennraums, wo er den größtmöglichen Abstand zur Gefäßwand vorfindet und damit die geringstmögliche Abkühlung erfährt. Der physikalische Grund für das Wandern des Lichtbogens in die Zone geringsmöglicher Abkühlung ist darin zu sehen, daß die Ladungsträgererzeugung im Bogen und an den Elektroden mit steigender Temperatur zunimmt und damit der Innenwiderstand des Lichtbogens sinkt. Unterstützt wird diese Bodenwanderung auch dadurch, daß infolge seiner geringeren Dichte das heiße Gas im Bogen entgegen der Schwerkraft nach oben wandert, was letztend¬ lich bei stationären Lichtbogen 19 zu einer leichten Bogenkrümmung nach oben führt. Diese physikalischen Hintergründe sind bei diesem Ausführungsbeispiel besonders einfach zu zeigen, sie gelten jedoch sinngemäß auch für die anderen Ausführungsbeispiele.Due to the very small distance between the ignition electrodes 37, 38, the ignition can take place with a very low ignition voltage, since the breakdown voltage in gases is approximately proportional to the electrode gap. The arrangement and design of the electrode extensions in relation to the vessel wall ensures that the arc that arises following the ignition sparks or ignition arcs also migrates here to the location between the main electrodes 17, 18 due to the thermal conditions in the combustion chamber, where it also passes without the Ignition electrodes 37, 38 would burn. An arc burning between the ignition electrodes 37, 38 is cooled to a greater extent by the proximity of the vessel wall than an arc which has a larger wall distance. The arc thus moves to the location of the combustion chamber, where it finds the greatest possible distance from the vessel wall and thus experiences the least possible cooling. The physical reason for the arc to migrate to the zone of least possible cooling is to be seen in the fact that the charge carrier generation in the arc and at the electrodes increases with increasing temperature and thus the internal resistance of the arc decreases. This ground migration is also supported by the fact that, due to its lower density, the hot gas in the arc migrates upward against gravity, which ultimately leads to a slight arc curvature upward in the case of stationary arcs 19. These physical backgrounds are particularly easy to show in this exemplary embodiment, but they also apply analogously to the other exemplary embodiments.
Bei dem in Fig. 8 dargestellten achten Ausführungsbeispiel besitzt lediglich die l inke Hauptelektrode 17 eine Zünd¬ elektrode 39, die seitlich von dieser Hauptelektrode 17 ausgeht und sich schräg nach unten in den Bereich unter¬ halb des freien Endes der anderen Hauptelektrode 18 bis zur Glaswandung erstreckt. Auch hier bildet sich wiederum zunächst ein Zündfunke zwischen dem freien Ende der Zünd¬ elektrode 39 und der rechten Hauptelektrode 18 aus, der infolge der Anlage an der Glaswandung zum Teil als Gleit¬ funke und zum Teil als überschlagfunke ausgebildet sein kann, wobei dieser Zündfunke bzw. Zündbogen dann wiederum nach oben wandert und zum Lichtbogen 19 zwischen den Hauptelektroden 17, 18 wird, wie dies in Fig. 8 schema- ti seh dargestel 11 ist.In the eighth exemplary embodiment shown in FIG. 8, only the left main electrode 17 has an ignition electrode 39 which extends laterally from this main electrode 17 and extends obliquely downward into the area below the free end of the other main electrode 18 up to the glass wall extends. Here too, an ignition spark is formed between the free end of the ignition electrode 39 and the right main electrode 18 as a result of the contact with the glass wall, it can be designed partly as a sliding spark and partly as a flashover spark, this ignition spark or ignition arc then in turn migrating upward and becoming the arc 19 between the main electrodes 17, 18, as shown in FIG. 8 schematic see figure 11 is.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten neunten Ausführungsbei¬ spiel ist jeweils zwischen dem Brennraum 12 und den seitlichen Fortsätzen 13, 14 eine Einbauchung 40 der Glas¬ wandung vorgesehen. Eine als Metal 1 strei fen ausgebildete Zündelektrode 41 erstreckt sich entlang des linken Fort¬ satzes 13 bis in diese Einbauchung 40 hinein, wodurch ein besonders geringer Abstand zur linken Hauptelektrode 17 und eine entsprechend geringe Zündspannung erreicht wird.In the ninth embodiment shown in FIG. 9, an indentation 40 of the glass wall is provided between the combustion chamber 12 and the lateral extensions 13, 14. An ignition electrode 41 designed as a metal strip extends along the left extension 13 into this indentation 40, as a result of which a particularly small distance from the left main electrode 17 and a correspondingly low ignition voltage are achieved.
Anstelle der Zündelektrode 41 können auch andere äußere Elektrodenformen, z.B. gemäß den in Fig. 1 und 2 darge¬ stellten Ausführungsbeispielen, oder Metallisierungen treten, wobei sich diese Elektroden entweder in die Ein¬ bauchung 40 hineinerstrecken oder ringförmig in dieser angeordnet sind.Instead of the ignition electrode 41, other outer electrode shapes, e.g. According to the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 2, or metallizations occur, these electrodes either extending into the indentation 40 or being arranged in an annular manner therein.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten zehnten Ausführungsbei¬ spiel ist ein vereinfachtes Brennergefäß 42 ohne seitliche Fortsätze 13, 14 dargestellt, das wiederum einen abge¬ flachten bzw. el 1 i psoidartigen Brennraum 43 enthält. In diesen Brennraum erstrecken sich von zwei gegenüber¬ liegenden Seiten aus zwei Hauptelektroden 44, 45 hinein, die gemäß Fig. 11 einen runden Querschnitt aufweisen, also stabförmig ausgebildet sind. Die Elektrodendurchführungen durch die Wandungen des Brennergefäßes 42 müssen selbst¬ verständlich wiederum gasdicht ausgebildet sein. Im Bereich des Eintritts in den Brennraum 43 weisen die Hauptelektroden 44, 45 jeweils sich im Betrieb nach unten erstreckende zackenartige, zugespitzte Fortsätze auf, die zwei Zündelektroden 46, 47 bilden. Die Spitzen dieser Zündelektroden 46, 47 münden an der inneren Gefäßwandung.In the tenth exemplary embodiment shown in FIG. 10, a simplified burner vessel 42 without lateral extensions 13, 14 is shown, which in turn contains a flattened or el 1 i psoid-like combustion chamber 43. Two main electrodes 44, 45 extend into this combustion chamber from two opposite sides and, according to FIG. 11, have a round cross section, that is to say they are rod-shaped. The electrode leadthroughs through the walls of the burner vessel 42 must, of course, again be gas-tight. In the area of entry into the combustion chamber 43, the main electrodes 44, 45 each point downwards during operation extending jagged, tapered extensions, which form two ignition electrodes 46, 47. The tips of these ignition electrodes 46, 47 open on the inner wall of the vessel.
Auch hier bilden sich wiederum einerseits auf Grund der Geometrie, also der zugespitzten Form der Zündelektroden 46, 47, und andererseits wegen des Di el ekti zi tätssprungs schon bei relativ geringen Spannungen Gleitentladungen 34 zwischen den Spitzen der Zündelektroden 46, 47 entlang der Gefäßwandung aus. Auf Grund thermischer Effekte wandert dann der als Gleitentladung initiierte Lichtbogen wieder nach oben und brennt dann zwischen den Haupt¬ elektroden 44, 45.Here too, on the one hand, due to the geometry, that is to say the pointed shape of the ignition electrodes 46, 47, and on the other hand because of the jump in voltage, sliding discharges 34 form between the tips of the ignition electrodes 46, 47 along the vessel wall even at relatively low voltages. Due to thermal effects, the arc initiated as a sliding discharge then migrates upwards again and then burns between the main electrodes 44, 45.
Das in Fig. 12 und 13 dargestellte elfte Ausführungsbei¬ spiel entspricht weitgehend dem in den Fig. 10 und 11 dargestellten zehnten Ausführungsbeispiel . Separate Zünd¬ elektroden 46, 47 entfallen, dafür sind nun entsprechend angeordnete Hauptelektroden 48, 49 mit einem dreieck- förmigen bzw. keilförmigen Querschnittsprofil vorgesehen, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist. Die Hauptelektroden 48, 49 besitzen daher eine nach unten weisende spitze Kante 50, an der sich wiederum an der Übergangsstelle zwischen dem Metall der Hauptelektroden 48, 49 und dem Material der Gefäßwandung eine hohe Feldstärke ausbildet, so daß wiederum eine Gleitentladung 34 gebildet wird, die der des zehnten Ausführungsbeispiels im wesentlichen ent¬ spricht. Nach Bildung eines Lichtbogens wandert dieser wiederum nach oben und brennt an den oberen Enden der Hauptelektroden 48, 49, wo diese infolge der Keilform breiter ausgebildet sind. Durch die Abschrägung der Stirn¬ flächen der Hauptelektroden 48, 49 wird diese Wanderung nach oben noch unterstützt. Gemäß dem in Fig. 14 darge¬ stellten zwölften Ausführungsbeispiel kann jedoch auf die Abschrägung der Stirnflächen der Hauptelektroden 48, 49 auch verzichtet werden, wobei die in Fig. 14 dargestellten Hauptelektroden 48, 49 ebenfalls die in Fig. 13 darge¬ stellte Querschnittsgestalt besitzen.The eleventh exemplary embodiment shown in FIGS. 12 and 13 largely corresponds to the tenth exemplary embodiment shown in FIGS. 10 and 11. Separate ignition electrodes 46, 47 are dispensed with, for this purpose correspondingly arranged main electrodes 48, 49 with a triangular or wedge-shaped cross-sectional profile are provided, as shown in FIG. 13. The main electrodes 48, 49 therefore have a downward-pointing pointed edge 50, at which in turn a high field strength is formed at the transition point between the metal of the main electrodes 48, 49 and the material of the vessel wall, so that a sliding discharge 34 is again formed, which that corresponds essentially to the tenth embodiment. After an arc has formed, it in turn migrates upwards and burns at the upper ends of the main electrodes 48, 49, where these are made wider as a result of the wedge shape. This upward migration is further supported by the beveling of the end faces of the main electrodes 48, 49. According to the twelfth exemplary embodiment shown in FIG. 14, however, the bevels of the end faces of the main electrodes 48, 49 can be used can also be dispensed with, the main electrodes 48, 49 shown in FIG. 14 likewise having the cross-sectional shape shown in FIG. 13.
Als Material für Innen-Metallisierungen eignet sich vor allem Wolfram und die Platinmetalle. Für Außen-Metal 1 i si e- rungen können alle nichtoxidierbaren Metalle mit einem Schmelzpunkt über ca. 1000 C verwendet werden. Werden auf der Außenseite aufgebrachte Metallisierungen mit einer temperaturbeständigen und f ü r Sauerstoff undurchlässigen Schutzschicht überzogen, z. B. SiOo oder eine Keramik¬ schicht, so sind auch weniger edle Metalle mit Schmelz¬ temperaturen über 1100 C einsetzbar, wie z.B. Chrom, Nickel , Molybdän. Tungsten and platinum metals are particularly suitable as materials for interior metallizations. All non-oxidizable metals with a melting point above approx. 1000 C can be used for external metal insulations. Are metallizations applied on the outside covered with a temperature-resistant and oxygen-impermeable protective layer, e.g. B. SiOo or a ceramic layer, so less noble metals with melting temperatures above 1100 C can be used, such as Chromium, nickel, molybdenum.

Claims

Patentansprüche claims
1. Gasentladungslampe, insbesondere für Kraftfahrzeug- Scheinwerfer, mit einem ein Gas enthaltendes Brennergefäß aus Glas od. dgl . , in das über gasdichte Elektrodendurch¬ führungen zwei Hauptelektroden hineinragen, wobei zwischen den im Brennergefäß angeordneten Endbereichen der Haupt¬ elektroden eine Brennstrecke gebildet wird, entlang der sich im Betrieb ein Lichtbogen ausbildet, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß Mittel zur Erzeugung einer Gleitfunken¬ strecke (34) entlang der inneren Gefäßwandung und/oder einer gegenüber der Brennstrecke kürzeren Funkenstrecke (32) als Zündstrecke vorgesehen sind, die von der Brenn¬ strecke räumlich getrennt ist.1. Gas discharge lamp, in particular for motor vehicle headlights, with a burner vessel made of glass or the like containing a gas. , into which two main electrodes protrude via gas-tight electrode bushings, a burning path being formed between the end regions of the main electrodes arranged in the burner vessel, along which an arc is formed during operation, characterized in that means for generating a sliding spark gap (34) are provided along the inner vessel wall and / or a spark gap (32) that is shorter than the firing path as an ignition path, which is spatially separated from the firing path.
2. Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Brennergefäß (10) im wesentlichen aus einen Brennraum (12) und zwei sich von diesem aus in entgegen¬ gesetzte Richtung erstreckenden, je eine der Hauptelektro¬ den (17, 18) enthaltenden rohrartigen Fortsätzen (13, 14) besteht, die an entgegengesetzten Endbereichen die Elektrodendurchführung (15, 16) aufweisen.2. Gas discharge lamp according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the burner vessel (10) consists essentially of a combustion chamber (12) and two extending from this in the opposite direction, each one of the main electrodes (17, 18) containing tubular extensions (13, 14) which have the electrode bushing (15, 16) at opposite end regions.
3. Gasentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Zünde! ektrode (25-27, 29, 33, 35-39, 41, 46, 47, 60, 64) vorgesehen ist.3. Gas discharge lamp according to claim 1 or 2, characterized in that at least one ignition! electrode (25-27, 29, 33, 35-39, 41, 46, 47, 60, 64) is provided.
4. Gasentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Zündelektrode (27) als separate dritte Elektrode mit eigener gasdichter Elektrodendurchführung (28) durch das Brennergefäß (10) ausgebildet ist und zu einer der Hauptelektroden hin die kürzere Zündstrecke gebildet wird. 4. Gas discharge lamp according to claim 3, characterized gekenn¬ characterized in that the ignition electrode (27) is formed as a separate third electrode with its own gas-tight electrode bushing (28) through the burner vessel (10) and the shorter ignition path is formed towards one of the main electrodes.
5. Gasentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Zündelektrode (25, 26, 41, 64) als separate dritte Elektrode an der Außenseite des Brenner¬ gefäßes (10) angeordnet ist und zu einer der Hauptelektro¬ den (17) hin die Zündstrecke bildet.5. Gas discharge lamp according to claim 3, characterized gekenn¬ characterized in that the ignition electrode (25, 26, 41, 64) is arranged as a separate third electrode on the outside of the Brenner¬ vessel (10) and to one of the main electrodes (17) towards the ignition path.
6. Gasentladungslampe nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (25, 26, 41) an einem der rohrartigen Fortsätze (13) angeordnet ist.6. Gas discharge lamp according to claim 2 and 5, characterized in that the ignition electrode (25, 26, 41) is arranged on one of the tubular extensions (13).
7. Gasentladungslampe nach Anspruch 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Zündelektrode (41) an einer Einschnürung (40) des rohrartigen Fortsatzes (12) angeordnet ist oder sich in diese hineinerstreckt.7. The gas discharge lamp as claimed in claim 6, characterized in that the ignition electrode (41) is arranged on a constriction (40) of the tubular extension (12) or extends into it.
8. Gasentladungslampe nach einen der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (25, 26, 64) eine der beiden Hauptelektroden (17) ringförmig oder tei 1 ri ngförmi g umgreift.8. Gas discharge lamp according to one of claims 5 to 7, characterized in that the ignition electrode (25, 26, 64) engages around one of the two main electrodes (17) in a ring or part 1 ring shape.
9. Gasentladungslampe nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Zündelektrode (25, 26, 64) durch ein Metallband, eine Metallisierung oder einen Drahtring an der Außenseite des Brennergefäßes (10) gebildet wird.9. Gas discharge lamp according to claim 8, characterized gekenn¬ characterized in that the ignition electrode (25, 26, 64) is formed by a metal strip, a metallization or a wire ring on the outside of the burner vessel (10).
10. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (25, 26, 27, 41, 64) elektrisch mit der nicht an der Bildung der Zündstrecke beteiligten Hauptelektrode (18) verbunden i st .10. Gas discharge lamp according to one of claims 4 to 9, characterized in that the ignition electrode (25, 26, 27, 41, 64) is electrically connected to the main electrode (18) not involved in the formation of the ignition path i st.
11. Gasentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die wenigstens eine Zündelektrode (29, 33, 35-39, 46, 47, 60) im Inneren des Brennergefäßes (10, 43) angeordnet ist. 11. The gas discharge lamp as claimed in claim 3, characterized in that the at least one ignition electrode (29, 33, 35-39, 46, 47, 60) is arranged in the interior of the burner vessel (10, 43).
12. Gasentladungslampe nach Anspruch 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Zündelektrode (29, 39, 60) mit der einen Hauptelektrode (18 bzw. 17) verbunden ist und sich bis zu einer Stelle in der Nähe der anderen Hauptelektrode (17 bzw. 18) erstreckt, die im Betriebszustand unterhalb dieser anderen Hauptelektrode liegt.12. Gas discharge lamp according to claim 11, characterized ge indicates that the ignition electrode (29, 39, 60) is connected to the one main electrode (18 or 17) and up to a point in the vicinity of the other main electrode (17 or 18) which lies below this other main electrode in the operating state.
13. Gasentladungslampe nach Anspruch 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Zündelektrode (39) als stab- oder drahtartiger seitlicher Arm der einen Hauptelektrode (17) ausgebildet ist.13. Gas discharge lamp according to claim 12, characterized in that the ignition electrode (39) is designed as a rod-like or wire-like side arm of the one main electrode (17).
14. Gasentladungslampe nach Anspruch 13, daduruch ge¬ kennzeichnet, daß das freie Ende der Zündelektrode (39) an der Wandung des Brennergefäßes (10) mündet.14. Gas discharge lamp according to claim 13, daduruch ge indicates that the free end of the ignition electrode (39) opens onto the wall of the burner vessel (10).
15. Gasentladungslampe nach Anspruch 5, 11 oder 12, dadurcn gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (29, 33, 60, 64) als Metallisierung ausgebildet ist, die sich zur Verbindung mit der einen Hauptelektrode (18) innen bis zu deren Elektrodendurchführung oder außen bis zu einem Anschlußkontaktelement (68) erstreckt.15. Gas discharge lamp according to claim 5, 11 or 12, dadurcn characterized in that the ignition electrode (29, 33, 60, 64) is designed as a metallization, which is for connection to a main electrode (18) inside up to its electrode bushing or outside up extends to a connection contact element (68).
16. Gasentladungslampe nach Anspruch 15, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die die Zündelektrode (29, 33) bildende Metallisierung ausgehend von der Elektrodendurchführung die Hauptelektrode (18) wenigstens teilweise umgreift und insbesondere becherartig ausgebildet ist.16. The gas discharge lamp as claimed in claim 15, characterized in that the metallization forming the ignition electrode (29, 33), at least partially, engages around the main electrode (18), starting from the electrode feedthrough, and in particular is cup-shaped.
17. Gasentladungslampe nach Anspruch 16, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß sich die die Hauptelektrode (18) wenigstens teilweise umgreifende Zündelektrode (29, 33) im wesentlichen bis zum freien Endbereich dieser Haupt¬ elektrode (18) erstreckt. 17. Gas discharge lamp according to claim 16, characterized in that the main electrode (18) at least partially encompassing the ignition electrode (29, 33) extends substantially to the free end region of this main electrode (18).
18. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (29, 60, 64) wenigstens entlang des Bereichs der Brennstrecke als streifenförmige oder lichtreflektorartige Metallisierung (31, 62, 66) ausgebildet ist.18. Gas discharge lamp according to one of claims 15 to 17, characterized in that the ignition electrode (29, 60, 64) is formed at least along the region of the burning path as a strip-like or light reflector-like metallization (31, 62, 66).
19. Gasentladungslampe nach Anspruch 18, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß sich die lichtreflektorartige Metalli¬ sierung (62, 64) im wesentlichen über die in der Betriebs¬ lage untere Hälfte des Brennraums (12) des Brennergefäßes19. The gas discharge lamp as claimed in claim 18, characterized in that the light reflector-like metallization (62, 64) is essentially over the lower half of the combustion chamber (12) of the burner vessel in the operating position
( 10) erstreckt .(10) extends.
20. Gasentladungslampe nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich die streifenförmige oder l ichtreflektorartige Metallisierung (31, 62, 66) bis zu einem ringartig die andere Hauptelektrode (17) um¬ greifenden Metallisierungsring (63, 67) erstreckt.20. Gas discharge lamp according to claim 18 or 19, characterized in that the strip-shaped or light reflector-like metallization (31, 62, 66) extends to a ring-like the other main electrode (17) encompassing metallization ring (63, 67).
21. Gasentladungslampe nach Anspruch 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß jede der beiden Hauptelektroden (17, 18, 44, 45) mit einer Zünde! ektrode (35, 36, 37, 38, 46, 47) verbunden ist, zwischen denen die Funkenstrecke (32) und/ oder Gleitfunkenstrecke (34) als Zündstrecke gebildet wird.21. Gas discharge lamp according to claim 11, characterized in that each of the two main electrodes (17, 18, 44, 45) with an ignition! Electrode (35, 36, 37, 38, 46, 47) is connected, between which the spark gap (32) and / or sliding spark gap (34) is formed as an ignition gap.
22. Gasentladungslampe nach Anspruch 21, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Zündelektroden (37, 38, 46, 47) als seitliche Arme der Hauptelektroden (17, 18, 44, 45) ausgebi 1 det sind.22. A gas discharge lamp according to claim 21, characterized in that the ignition electrodes (37, 38, 46, 47) are designed as side arms of the main electrodes (17, 18, 44, 45).
23. Gasentladungslampe nach Anspruch 22, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß sich die Zündelektroden (37, 38, 46, 47) zur Bildung einer Gleitfunkenstrecke (34) bis zur inneren Gefäßwandung erstrecken. 23. A gas discharge lamp according to claim 22, characterized in that the ignition electrodes (37, 38, 46, 47) extend to form a sliding spark gap (34) up to the inner vessel wall.
24. Gasentladungslampe nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektroden (37, 38, 46, 47) als stab- oder drahtartige seitliche Arme oder als zugespitzte seitliche Anformungen an den Hauptelektroden (17, 18, 44, 45) ausgebildet sind.24. Gas discharge lamp according to claim 22 or 23, characterized in that the ignition electrodes (37, 38, 46, 47) are designed as rod-like or wire-like lateral arms or as tapered lateral formations on the main electrodes (17, 18, 44, 45) .
25. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektroden (37, 38) schräg bis zur Zündstrecke aufeinander zulaufen und im Betrieb unterhalb der Hauptelektroden (17, 18) angeordnet sind.25. Gas discharge lamp according to one of claims 21 to 24, characterized in that the ignition electrodes (37, 38) run obliquely up to the ignition path and are arranged below the main electrodes (17, 18) during operation.
26. Gasentladungslampe nach Anspruch 21, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die beiden Zündelektroden 835, 36) als Metallisierungen ausgebildet sind, die sich zur Verbindung mit den Hauptelektroden (17, 18) jeweils bis zu deren Elektrodendurchführungen erstrecken.26. Gas discharge lamp according to claim 21, characterized ge indicates that the two ignition electrodes 835, 36) are formed as metallizations, which extend to the connection with the main electrodes (17, 18) in each case up to their electrode bushings.
27. Gasentladungslampe nach Anspruch 26, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Zündelektrodεn (35, 36) ausgehend von den Elektrodendurchführungen durch das Brennergefäß (10) die Hauptelektroden (17, 18) jeweils wenigstens tei 1 wei se umgrei fen .27. Gas discharge lamp according to claim 26, characterized ge indicates that the Zündelektrodεn (35, 36) starting from the electrode bushings through the burner vessel (10) the main electrodes (17, 18) each at least partially 1 white se umgrei fen.
28. Gasentladungslampe nach Anspruch 27, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß sich die die Hauptelektroden (17, 18) wenigstens teilweise umgreifenden ZUndel ektroden (35, 36) im wesentlichen bis zu den freien Endbereichen dieser Hauptelektroden (17, 18) erstrecken.28. The gas discharge lamp as claimed in claim 27, characterized in that the central electrodes (17, 18) at least partially encompassing the lead electrodes (35, 36) extend essentially to the free end regions of these main electrodes (17, 18).
29. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 15 bis 20, 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisie¬ rungen innen eine Metallisierung aus Wolfram oder einem Platinmetall ist oder außen eine Metallisierung aus einem ni chtoxi di erbaren Metall mit einem Schmelzpunkt über ca. 1000 C oder einem auch weniger edlen, mit einer sauer¬ stoffundurchlässigen Schutzschicht überzogenen Metall mit einem Schmelzpunkt über ca. 1100° C ist.29. Gas discharge lamp according to one of claims 15 to 20, 26 to 28, characterized in that the Metallisie¬ rungen inside is a metallization of tungsten or a platinum metal or the outside is a metallization of a ni chtoxi di erbaren metal with a melting point above about 1000 C or a less noble metal coated with an oxygen-impermeable protective layer with a melting point above approx. 1100 ° C.
30. Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Hauptelektroden (48, 49) ein Quer¬ schnittsprofil mit einer spitzen Ecke aufweisen, die im Betrieb nach unten weist.30. Gas discharge lamp according to claim 1, characterized in that the main electrodes (48, 49) have a cross-sectional profile with a pointed corner, which points downward during operation.
31. Gasentladungslampe nach Anspruch 30, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Querschnittsprofil ein Dreieckprofil , insbesondere ein keilartiges Dreieckprofil, ist.31. Gas discharge lamp according to claim 30, characterized in that the cross-sectional profile is a triangular profile, in particular a wedge-like triangular profile.
32. Gasentladungslampe nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Stirnflächen der Hauptelektroden (48, 49) zu deren Längs¬ achsen gegensinnig geneigt sind.32. Gas discharge lamp according to claim 30 or 31, characterized in that the mutually facing end faces of the main electrodes (48, 49) are inclined in opposite directions to their longitudinal axes.
33. Gasentladungslampe nach Anspruch 32, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die einander näheren Bereiche der Hauptelektroden (48, 49) breiter und die voneinander ent- fernteren Bereiche spitz zulaufen. 33. The gas discharge lamp as claimed in claim 32, characterized in that the regions of the main electrodes (48, 49) which are closer to one another are wider and the regions which are more distant from one another taper to a point.
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