EP1492145A2

EP1492145A2 - Zweiseitig verschlossene Lampe

Info

Publication number: EP1492145A2
Application number: EP04012808A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Gräf; Andreas Dr. Hohlfeld; Michael Hülsemann; Anton Schlögl; Karen Twesten
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2004-12-29
Also published as: KR20040108595A; KR101072639B1; US7253562B2; US20040251834A1; JP2004363106A; CN100501899C; US20070222386A1; EP1492145A3; CN1574158A; CA2469706A1; JP4956828B2; US7745999B2; DE10325553A1

Abstract

Der längsgestreckte Kolben (1) der Lampe , der eine Längsachse (A) definiert, ist an einander gegenüberliegenden Enden durch Abdichtungsteile (6; 32) verschlossen, wobei jeweils ein Sockel an einem Ende angebracht ist, wobei der Sockel ein elektrisches Kontaktelement (13; 25) aufweist, das mit einer zu einem Leuchtmittel führenden Stromzuführung (15; 21) elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Kontaktelement in einer rohrförmigen Verlängerung (11; 22) des Abdichtungsteils untergebracht ist; das Kontaktelement (13; 25) besitzt ein bezogen auf das Lampeninnere nach innen gerichtetes Ansatzteil (14; 24), das mit mindestens zwei Widerhaken (20; 26) ausgestattet ist, die mit der rohrförmigen Verlängerung (11; 21) in Kontakt stehen.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Zweiseitig verschlossene Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei insbesondere um Metallhalogenidlampen.

Stand der Technik

Aus der EP 780 883 ist bereits eine Zweiseitig verschlossene Lampe bekannt, wobei zwei Sockelteile Kontaktelemente aufweisen, die in rohrförmigen Verlängerungen am Ende von Quetschungen, die die Abdichtung bewirken, sitzen. Die Kontaktelemente erstrecken sich quer zur Lampenachse und sind von den rohrförmigen Verlängerungen als Hülsen umfangen. Die Befestigung erfolgt entlang des Umfangs der Kontaktelemente. Nachteilig daran ist, dass leicht ein Verkanten der Kontaktelemente auftritt, so dass sie nicht mehr exakt quer zur Lampenachse stehen und außerdem die Bruchgefahr relativ hoch ist.

Darstellung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zweiseitig verschlossene Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die einen einfachen, sicher montierten und exakt ausgerichteten Sockel besitzt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße zweiseitig verschlossene Lampe besitzt einen vakuumdicht abgeschlossenen, längsgestreckten Kolben, der eine Längsachse definiert, und der an einander gegenüberliegenden Enden durch Abdichtungsteile verschlossen ist, wobei jeweils ein Sockel an einem Ende des Abdichtungsteils angebracht ist. Der Sockel weist ein elektrisches Kontaktelement auf, das mit einer zu einem Leuchtmittel im Innern der Lampe führenden Stromzuführung elektrisch leitend verbunden ist. Dabei ist das Kontaktelement erfindungsgemäß zusammen mit einem Justierteil in einer rohrförmigen Verlängerung des Abdichtungsteils verankert. Das Justierteil, das zum Lampeninneren hin gerichtet ist, ist mit dem Kontaktelement verbunden. Es besitzt mindestens zwei radial nach außen gerichtete Zentrierteile, die mit der rohrförmigen Verlängerung in Kontakt stehen. Die Kontaktnahme dient entweder zum Haltern oder zumindest Justieren des Kontaktelements, bevorzugt dient es beiden Zwecken.
Die Zentrierteile bestehen in einer bevorzugten Ausführungsform aus mehreren, insbesondere drei bis vier, Widerhaken. Diese sind bevorzugt über den Umfang eines als Ansatzteil für das Kontaktelement dienenden Justierteils verteilt.
Bevorzugt werden drei Widerhaken verwendet, die gleichmäßig über den Umfang des Ansatzteils verteilt sind. sie sind also um 120° gegeneinander beabstandet. Damit ist eine sichere Zentrierung mit geringem Materialaufwand gewährleistet.
Insbesondere sind Ansatzteil, Widerhaken und Kontaktelement aus einem Stück gefertigt sind, wobei meist rostfreier Stahl, Wolfram oder auch Molybdän als Material dienen. Die Widerhaken können jedoch auch separat aus einem anderen Material, insbesondere einem nichtleitenden Material wie Kunststoff oder Keramik, gefertigt sein.
Das Verlängerungsteil kann eine Buchse zur Aufnahme der Stromzuführung besitzen.
Grundsätzlich eignet sich das vorstehende Konzept für viele arten von Lampen, insbesondere für Entladungslampen oder Glühlampen. Besonders bevorzugt ist es bei Lampen mit einen Außenkolben. Dabei kann der Außenkolben das Entladungsgefäß vollständig oder teilweise umgeben. Die Lampenschäfte können Quetschungen oder Einschmelzungen sein.
Bevorzugt sind die Widerhaken schräg zur Lampenachse angeordnet, so dass sie leichter in die Hülse eingesetzt werden können, und zwar bilden sie bevorzugt einen Winkel von 50 bis 80 °, insbesondere 60 bis 70 ° mit der Lampenachse.
Üblicherweise ist das Kontaktelement scheibenartig geformt , und zwar meist als Kreisscheibe oder Oval mit glattem oder gezacktem Rand.
Um eine sichere Halterung zu gewährleisten, sind die Widerhaken vorteilhaft vom Kontaktelement mindestens 2 mm, vorteilhaft sogar 5 mm, beabstandet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Sockel ein Justierteil aus Federblech. Es besteht aus einem Basisteil, das eine Ebene aufspannt, und von dem zwei unterschiedlich gestaltete Zentrierteile in entgegengesetzte Richtungen radial abstehen. Das erste Zentrierteil ist ähnlich einem W geformt und ragt entlang dem Basisteil aus dessen Ebene heraus. Die beiden Wendepunkte des W berühren das Verlängerungsteil des Abdichtungsteils, wobei insbesondere zumindest einer der Wendepunkte sogar in das Verlängerungsteil eingeschmolzen ist. das zweite Zentrierteil verbindet außerdem das Kontaktelement mit dem Basisteil, was zusätzliche Stabilität verleiht. Das Basisteil kann aus zwei seitlich zur Stromzuführung verlaufenden Streben bestehen, die durch mindestens eine Verbindungsbrücke verbunden sind, auch Joch genannt. Bevorzugt sind zwei oder sogar drei Verbindungsbrücken in unterschiedlichen Ebenen. Dies verbessert die Stabilität noch weiter.
Die Stromzuführung kann mit einem Teil der Verbindungsbrücken in Kontakt stehen oder damit fest verbunden sein, was die Exaktheit der Zentrierung fördert. Dieses Aspekt wird noch dadurch verbessert, dass das erste Zentrierelement ein freies Ende besitzt, das gegabelt ist, so dass es sich an der Stromzuführung selbst justieren kann.
Eine Versteifung der ganzen Konstruktion wird erreicht, indem das Kontaktelement sowohl direkt mit der Stromzuführung verbunden ist, als auch über ein Zentrierelement.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist ein zweites Zentrierteil, das aus zwei voneinander beabstandeten Zentrierelementen besteht. Je weiter diese voneinander beabstandet sind, desto exakter ist die Zentrierung. Ein bevorzugter Mindestabstand ist gegeben durch das Doppelte des Durchmessers des Kontaktelements.
Eine typische Anwendung sind Metallhalogenidlampen und Halogenglühlampen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1: eine Halogenglühlampe in Seitenansicht;
Figur 2: ein Kontaktelement für die Lampe der Figur 1;
Figur 3: weitere Ausführungsbeispiele für Kontaktelemente ;
Figur 4: ein Ausführungsbeispiel einer Metallhalogenidlampe in Seitenansicht;
Figur 5: drei Ausführungsbeispiele (Fig. 5a, 5b, 5c) für Widerhaken in Frontansicht;
Figur 6 u. 7: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sockels in Perspektive und im Schnitt;
Figur 8: ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Metallhalogenidlampe in Seitenansicht.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt die seitliche Ansicht einer zweiseitig gequetschten Halogenglühlampe. Sie besteht aus einem zylindrischen Kolben 1, in dem ein Leuchtkörper 2 axial angeordnet ist. Er ist im Kolben 1 durch Noppen 10 gehaltert.
Der Leuchtkörper 2 besteht aus leuchtenden Abschnitten 3 mit kleiner Steigung, die durch nichtleuchtende Abschnitte 4 mit großer Steigung voneinander getrennt sind. Auch die Enden 5 des Leuchtkörpers bestehen aus nichtleuchtenden Abschnitten großer Steigung. Die Enden 5 sind in ihrer Funktion als innere Stromzuführung direkt in die Quetschung 6 eingebettet und dort mit einer Quetschfolie 7 verbunden. Das dem Leuchtkörper zugewandte Ende 8 der Folie 7 ist innerhalb der Quetschung 6 umgeknickt, wobei das Leuchtkörperlende 5 in den Knick 9 eingeführt ist und somit rein mechanisch einen elektrischen Kontakt mit der Folie 7 herstellt.
An die Quetschung 6 ist außen als Sockel eine rohrförmige Glashülse 11 angeformt mit einem Außendurchmesser von 7 mm und einem Innendurchmesser von 5 mm. Die Hülse 11 ist etwa 7 mm lang. Sie ist damit schmaler als die Breitseite der Quetschung 6, jedoch breiter als die Schmalseite der Quetschung 6. Dementsprechend befindet sich zwischen Quetschung 6 und Hülse 11 eine Übergangszone 12.
In der Hülse 11 ist quer zur Lampenachse in einer Tiefe von 3 mm vom Hülsenende ein scheibenartiges Kontaktelement 13 eingebettet, das aus Stahlblech (V2A) mit einer Dicke von 0,4 mm gefertigt ist. Es ist als Kreisscheibe oder auch kleeblattförmig (siehe Figur 2) gestaltet, wobei der maximale Radius der Scheibe 13 (Rmax) 2,7 mm und der minimale Radius (Rmin) 2,0 mm beträgt. Letzterer wird am Boden von jeweils vier Mulden 16 erreicht. Die Mulden 16 sind als konkave Kreisbögen aus der Scheibe ausgestanzt. Die Mulden 16 dienen insbesondere als Griffhilfe für eine Halterung mittels einer Zange.
An der Rückseite des Elements 13 ist ein hohles Halsteil 14 angesetzt. Zwischen Folie 7 und Element 13 ist ein Molybdändraht mit einem Durchmesser von 0,6 mm als äußere Stromzuführung 15 angeordnet, der mit dem Halsteil 14 verschweißt ist. Auf dem Halsteil sind zwei einander gegenüberliegende Widerhaken 20 aus Kunststoff oder Keramik mittels eines Ringes 38 befestigt, deren Spitzen in der Hülse 11 verankert sind. Die Ringe 38 mit Widerhaken 20 sind in Fig. 5a in Frontansicht gezeigt.
In Fig. 3 sind noch weitere mögliche Grundformen für das Kontaktelement gezeigt. Im einzelnen handelt es sich dabei um eine elliptische Gestalt 17 (Fig. 3a), eine dreiecksähnliche Gestalt 18 (Fig. 3b) und eine viereckähnliche Gestalt 19 (Fig. 3c). Die Grundform der letzteren ist eine 0,5 mm dicke Scheibe, die eine konkave zentrale Ausbuchtung 27 mit einem Durchmesser von 3 mm besitzt. Der größte Durchmesser der Scheibe ist 5,4 mm, sein kleinster Durchmesser ist 5 mm. Die Ecken des Dreiecks und Vierecks sind verrundet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Metallhalogenidlampe zeigt Fig. 4. Im Unterschied zu Fig. 1 schließt das als Tonnenkörper 30 ausgebildete Entladungsgefäß aus Quarzglas zwei Elektroden 31 nebst einer Metallhalogenidfüllung ein. Die Kolbenenden sind durch Quetschungen 32 abgedichtet, in die Folien 33 eingebettet sind. Die äußere Stromzuführung 21 wird in einer rohrförmigen Hülse 22 geführt, die hier eine Verlängerung des Entladungsgefäßes darstellt, und endet in einer Buchse 23 eines integralen Sockelteils 24. Der Sockel ist einteilig aus Stahl gefertigt und umfasst außerdem eine Kreisscheibe 25 als Kontaktelement und vier Widerhaken 26 als Zentrierung und Halterung. Der bauchige Teil des Entladungsgefäßes ist von einem Außenkolben 27 umgeben, der im Bereich des Übergangs zwischen der Quetschung 32 und der Hülse 22 aufgerollt (29) ist. Die Anordnung der Widerhaken 26 ist in Fig. 5b in Frontalansicht gezeigt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel (Figur 5c) verwendet drei gleichmäßig um den Umfang verteilte Widerhaken 39, wodurch bereits eine sichere Zentrierung bei minimalem Materialaufwand erzielt wird.
Eine mögliche Herstellung ist beispielsweise in DE-A 101 57 868, DE-A 101 59 379 oder EP-A 481 702 beschrieben. Eine Variante mit einem vollständigen Außenkolben ist beispielsweise in EP-A 465 083 angegeben. Für alle diese Konstruktionen lässt sich das erfindungsgemäße Konzept verwenden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sockels ist in Figur 6 gezeigt. Der Sockelteil 34 umfasst ein tellerartiges Kontaktelement 13 mit Durchmesser D, dessen Mitte an die äußere Stromzuführung 15 direkt angesetzt ist. Das Justierteil 35 ist hier jedoch aus Federblech so gestaltet, dass es besonders stabil, erschütterungsfest und zentrierend wirkt. Dafür besitzt das Justierteil 35 ein ebenes Basisteil 36 ähnlich einem Schlitten. Es ist aus zwei Streben 36a, 36 b, die parallel zur äußeren Stromzuführung 15 laufen, sowie einem in derselben Ebene liegendem Joch 37 am einen Ende der parallellaufenden Streben 36a,b aufgebaut. Das Joch 37 verbindet die beiden Streben 36a, 36b. Zusätzliche Stabilität verleihen zwei Querwände 40, die an den beiden Enden des Basisteils 36 senkrecht zur Ebene des Basisteils unterhalb des Basisteils angeordnet sind. Auch sie wirken wie ein Joch, das die beiden Streben 36a, 36b verbindet, wenn auch dagegen um 90° abgewinkelt. Die Stromzuführung 15 liegt auf den zum Basisteil 36 zeigenden Seitenwänden 41 der Querwände auf und kann mit ihnen verbunden sein, beispielsweise durch Löten oder Schweißen. Die Querwand 40 kann auch wie gezeigt eine Aussparung 42 zur teilweisen Aufnahme der Stromzuführung 15 besitzen. Am Joch 37 ist mittig ein erstes Zentrierteil 43 angesetzt, das sich radial nach außen erstreckt. Es ist als V- oder W-förmig gebogenes Federblech gestaltet, wobei der eine Schenkel 44 am Joch 37 entspringt, während der zweite freie Schenkel 45 in Richtung Stromzuführung 15 und Kontaktelement 13 zeigt. Zur Unterstützung der Zentrierwirkung ist das freie Ende des zweiten Schenkels gegabelt (46) und liegt im eingebauten Zustand auf der Stromzuführung 15 auf. Die beiden an den Schenkeln angesetzten extremalen Wendepunkte 47 stehen zumindest mechanisch in Kontakt mit dem Halsteil, siehe Figur 7, wobei u.U. mindestens einer der Wendepunkt 47 in das Glas des Halsteils eingeschmolzen sein kann. Zwischen den beiden Wendepunkten liegt in etwa mittig ein Umkehrpunkt 48, der in Richtung zur Stromzuführung 15 orientiert ist. Die Zentrierung wird im Prinzip durch ein zweites Zentrierteil sichergestellt, indem die beiden Querwände 40, vornehmlich deren Kanten, als Zentrierelemente wirken. Bevorzugt wird ein zusätzliches Hilfszentrierelement verwendet, das als Spange 49 an der zweiten, dem Kontaktelement benachbarten Querwand 40 ansetzt, parallel zur Ebene der Streben läuft und diese zweite Querwand 40 mit dem Kontaktelement 13 verbindet. Zu diesem Zweck ist ein von einer Sehne 50 begrenzter Teil des tellerförmigen Kontaktelements 13 ausgespart. Die Spange 49 ist zu dieser Sehne hin abgewinkelt. Das zweite Zentrierteil, hier bestehend aus drei Zentrierelementen, erstreckt sich in die entgegengesetzte radiale Richtung wie das erste Zentrierteil. Es berührt die Innenwand der Hülse 14, siehe Fig. 7. Wichtig für die exakte Zentrierung ist dabei, dass das zweite Zentrierelement 40 vom ersten Zentrierelement möglichst weit beabstandet ist, insbesondere um mindestens dem zweifachen Durchmesser des Kontaktelements 13.
Vorteilhaft ist das Kontaktelement 13 entlang seines Umfangs von der Hülse 14 etwas beabstandet oder höchstens in rein mechanischem Kontakt mit ihr, so dass kein Glasverformungsprozess benötigt wird. Das hat den positiven Effekt, dass für das Kontaktelement 13 billiges Material wie Stahl verwendet werden kann. Das Kontaktelement 13 ist insbesondere durch die zweifache Versteifung über die Stromzuführung 15 und die Spange 49 ausreichend stabilisiert. Das Sockelteil 34 bleibt insgesamt somit gasdurchlässig.
Eine Gesamtansicht der Lampe 51 ist in Figur 8 gezeigt. Das Sockelteil 34 ist rein mechanisch verkeilt im Halsteil 14 untergebracht.
Die Querwände 40 und/oder die Spange 49 können noch zusätzliche abgebogene Laschen zur weiteren Abstützung und Stabilisierung besitzen.

Claims

Zweiseitig verschlossene Lampe mit einem vakuumdicht abgeschlossenen, längsgestreckten Kolben (1 ), der eine Längsachse (A) definiert, und an einander gegenüberliegenden Enden durch Abdichtungsteile (6; 32) verschlossen ist, wobei jeweils ein Sockel an einem Ende angebracht ist, wobei der Sockel ein elektrisches Kontaktelement (13; 25) aufweist, das mit einer zu einem Leuchtmittel führenden Stromzuführung (15; 21) elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Kontaktelement in einer rohrförmigen Verlängerung (11; 22) des Abdichtungsteils untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass an das Kontaktelement (13; 25) ein auf das Lampeninnere hin gerichtetes Justierteil (14; 24) angesetzt ist, das mit mindestens zwei nach außen abstehenden Zentrierteilen (20; 26) ausgestattet ist, die mit der rohrförmigen Verlängerung (11; 21) in Kontakt stehen.
Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierteil aus drei (39) oder vier Widerhaken (26) besteht, die gleichmäßig über den Umfang eines als Ansatzteil zwischen Kontaktelement und Stromzuführung wirkenden Justierteils verteilt sind.
Lampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Ansatzteil, Widerhaken und Kontaktelement aus einem Stück gefertigt sind.
Lampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansatzteil eine Buchse (23) zur Aufnahme der Stromzuführung (21) besitzt.
Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe eine Entladungslampe oder Glühlampe ist.
Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe einen Außenkolben besitzt.
Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerhaken und evtl.. das Kontaktelement aus rostfreiem Stahl gefertigt sind.
Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerhaken (20; 26) schräg zur Lampenachse angeordnet sind, und zwar bevorzugt einen Winkel von 50 bis 80 °, insbesondere 60 bis 70 ° mit der Lampenachse bilden.
Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (13; 25) scheibenartig geformt ist.
Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Justierteil (35) ein, bevorzugt in einer Ebene liegendes, Basisteil (36) umfasst, wobei mindestens eines der Zentrierteile (43;49) Federwirkung besitzt.
Lampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Zentrierteil (43), das Federwirkung besitzt, V- oder W-förmig gestaltet ist.
Lampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zentrierteil einen freien Schenkel (45)aufweist, dessen Ende gegabelt (46) ist.
Lampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Zentrierteil zwei vom Basisteil (36) abgewinkelte Querwände (40) als Zentrierelemente wirken.
Lampe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zentrierelemente einen Abstand voneinander besitzen, der mindestens dem doppelten Durchmesser des Kontaktteils entspricht.
Lampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (36) aus zwei Streben (36a, 3b) besteht, die über ein Joch (37) verbunden sind.
Lampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zentrierteil als drittes Zentrierelement eine Spange (49) umfasst, die die dem Kontaktelement näher liegende Querwand (40) mit dem Kontaktelement (13) verbindet.