EP2059943A1 - Lampensockel - Google Patents

Lampensockel

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Publication number
EP2059943A1
EP2059943A1 EP07788482A EP07788482A EP2059943A1 EP 2059943 A1 EP2059943 A1 EP 2059943A1 EP 07788482 A EP07788482 A EP 07788482A EP 07788482 A EP07788482 A EP 07788482A EP 2059943 A1 EP2059943 A1 EP 2059943A1
Authority
EP
European Patent Office
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pin
lamp
reinforcing fibers
lamp base
axis
Prior art date
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Application number
EP07788482A
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English (en)
French (fr)
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EP2059943B1 (de
Inventor
Thomas Schmidt-Lehmann
Matthias Protsch
Karin Dressel
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Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP2059943A1 publication Critical patent/EP2059943A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2059943B1 publication Critical patent/EP2059943B1/de
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J5/00—Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J5/50—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it
    • H01J5/54—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it supported by a separate part, e.g. base
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/30—Manufacture of bases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material

Definitions

  • the invention relates to a lamp base for a lamp, in particular a vehicle lamp, and to a method for producing such a lamp base.
  • a vehicle lamp is disclosed, for example, in European Patent Application EP 0 786 791 A1.
  • This vehicle lamp has a lamp base made of plastic, wherein two diametrically arranged, radially outwardly directed pins are formed on the lamp base. These pins are used as part of a locking mechanism, in particular a bayonet closure, and therefore must withstand high mechanical loads. Canceling the pins, as may occur in conventional lamp sockets with insufficient pin strength, leads adversely to a failure of the lamp.
  • An inventive lamp base has a
  • Plastic base part with at least one molded pin on wherein the plastic material of the plastic base part is offset with reinforcing fibers and the orientation of the reinforcing fibers in the pin has a preferred direction.
  • Plastic base part on another molded pin Particularly preferably, the orientation of the reinforcing fibers in the further pin on a preferred direction.
  • the journal strength of the two pins can be increased with advantage.
  • the pin and optionally the further pin for mounting the lamp cap is provided in a socket.
  • the socket can be designed as a bayonet mount. The pin or pins are then part of a bayonet closure.
  • the plastic base part preferably extends between an upper side and a lower side. Furthermore, the plastic base part preferably has a side surface which extends between the upper side and the lower side of the plastic base part. This side surface is preferably formed in regions with respect to an axis of the plastic base part rotationally symmetrical, wherein the axis in particular through the top and through the Bottom of the plastic base part runs.
  • the upper side of the plastic base part may face a lamp body provided for generating radiation. Accordingly, the underside of the plastic base part of a socket, which is provided for the mounting of the lamp cap, facing.
  • the axis of the plastic base part generally runs along a main extension direction of the lamp.
  • the pin is preferably formed on the side surface of the plastic base part, wherein the pin extends in particular radially outward.
  • the pin can thus break through the rotational symmetry of the rotationally symmetrical region of the side surface.
  • the plastic base part with the pin is further preferably made in one piece.
  • the pins are formed on the plastic base part in such a way that the pins are directed radially outwards, in particular diametrically.
  • the preferred directions for the reinforcing fibers in the pins in this case are collinear.
  • the pin is preferably formed cylinder-like, wherein the cylinder axis of the pin is particularly preferably perpendicular to the axis of the plastic base part.
  • the pin has an end face.
  • the end surface may limit the spatial extent of the pin along a central axis of the pin.
  • the center axis corresponds to the cylinder axis of symmetry of the pin.
  • the preferred direction of the runs Orientation of the reinforcing fibers along the central axis of the pin.
  • the orientation of the reinforcing fibers in the pin has a preferred direction, in particular, when the angular distribution of the smallest angle between a predetermined, arbitrarily oriented in space, straight line and the respective main directions of extension of the individual reinforcing fibers deviates from a uniform distribution and has a maximum. Accordingly, the preferred direction runs along that straight line in which the maximum of the angular distribution lies at the smallest possible angle. In contrast, in the case of reinforcing fibers with an isotropic distribution of the main directions of extension of the reinforcing fibers, all angles with respect to such a straight line would occur with the same probability.
  • the orientation of the reinforcing fibers in the journal has a preferred axis, which particularly preferably runs in the preferred direction of the orientation of the reinforcing fibers in the journal.
  • the easy axis can pass through the end face of the pin.
  • the reinforcing fibers run parallel to the preferred axis or curved away from the preferred axis.
  • the reinforcing fibers curved away from the preferred axis may be hyperbolaous in the pin.
  • the course of the reinforcing fibers towards the end face of the pin can approach the preferred direction asymptotically.
  • the reinforcing fiber profile may be formed in the pin at least partially cylindrically symmetrical with respect to the preferred axis.
  • the reinforcing fibers are curved to the preferred axis.
  • a spatial orientation distribution of the reinforcing fibers in the journal may be formed at least in regions in a rotationally ellipsoidal manner with the preferred axis as rotational symmetry axis.
  • the additional pin according to the first or the second above-mentioned preferred embodiment variant is additionally formed.
  • the pin strength of both pins can be increased with advantage.
  • the pins can be made similar in terms of pin strength. Even the breaking of a pin can lead to the failure of the lamp during operation of a lamp with such a lamp base.
  • the journal strength of the pin with the lower pin strength crucial.
  • One Lamp base, in which both pins have a relatively high pin strength is therefore characterized by a particularly high mechanical strength.
  • pin strength can be considered in particular that force which must be used for canceling the pin of the plastic base part.
  • the lamp cap has an additional stiffening element for the pin or for the pin.
  • the stiffening element may be formed by means of a metal sheet.
  • the stiffening element for example the metal sheet, is preferably at least partially embedded in the plastic material of the plastic base part.
  • the additional stiffening element for the pin is designed as a tab, which is formed on an annular metal element.
  • This ring-like metal element can additionally serve as a metal element for an electrical connection of the lamp.
  • the plastic material of the plastic base part preferably consists of a thermally highly resilient plastic or contains at least one such plastic.
  • a plastic from the group of Polyetherimide (PEI), polyphenylene sulfide (PPS) and Liquid Crystal Polymer (LCP) can be used.
  • LCP is characterized in particular by a particularly favorable outgassing behavior. This means that in operation of a lamp with an LCP lamp base compared to other plastics comparatively little material outgassing and thus a deposition of the material on the lamp, in particular on an optically active element of the lamp, such as a radiation passage area or a lens to be further reduced can.
  • the reinforcing fibers are preferably designed as glass fibers.
  • the plastic material is mixed with glass fibers, the glass fiber content being between 20% and 70% inclusive, preferably between 30% and 50% inclusive.
  • other reinforcing fibers for example carbon fibers may be used.
  • the lamp base is designed as a lamp base for a high-pressure discharge lamp. Since such lamps with high voltage pulses, for example, with pulses of 30 kV, are ignited, a high voltage resistance of the socket is of particular importance. The required high voltage resistance is achieved in particular by a seal which is formed on a socket, which is provided for the mounting of such a lamp.
  • a lamp base with a plastic base part with reinforcing fibers whose orientation in the pin has a preferred direction is therefore particularly suitable for such high-pressure discharge lamps.
  • the lamp base is designed as a lamp base for a vehicle lamp, in particular for a headlight, such as a headlight, a vehicle.
  • a method according to the invention for producing a lamp cap which has a plastic base part with at least one molded pin comprises the following steps:
  • the formation of a preferred direction of the orientation of the reinforcing fibers in the pin is promoted.
  • the preferred direction of orientation of the reinforcing fibers in the post after step c) is along the flow direction in which the molding material passes through the for the Formation of the pin shaped part space of the casting space of the mold flows through.
  • the casting chamber has a further sub-space formed for the formation of the further journal, wherein in step b) the molding compound flows at least partially through this further sub-space.
  • the journal strength of the other pin can also be increased.
  • the journal strength of the two pins can thus assume approximately the same value.
  • an additional stiffening element for the pin is introduced into the casting space before step b), and the stiffening element is at least partially reshaped by the molding compound in step b). Due to the additional stiffening element, the pin strength can be further increased.
  • the lamp cap has an additional stiffening element for each pin.
  • the additional stiffening elements are integrally connected to each other. This simplifies the arrangement of the additional stiffening elements in the mold.
  • each pin may have a separate additional stiffener. In both cases, the pin strength of both pins can be increased with advantage.
  • a sprue part is formed in step b) on the journal.
  • a sprue part is understood in particular to mean a part which by means of the Form mass for the plastic base part is formed and protrudes beyond the trainees plastic base part.
  • the sprue is typically formed at the inlet of the mold.
  • the sprue part can be separated from the journal in step c) after curing of the molding compound.
  • a separation point By separating arises on the pin, in particular on an end face of the pin, a separation point.
  • a preferred axis of a spatial orientation of the reinforcing fibers in the pin preferably passes through this separation point.
  • a further sprue part can be formed on the further pin, which is likewise separated in step c) from the further pin.
  • the casting mold preferably has a further inlet through which the molding compound can flow into the casting space in step b).
  • step b) a portion of the molding compound can flow through both part spaces provided for the formation of the pins. The orientation of the reinforcing fibers in the two pins along a preferred direction is thereby promoted, which advantageously allows an increase in the pin strength.
  • an overflow part is formed in step b) by means of a portion of the molding material flowing through the part space of the casting space of the casting mold which is formed for the formation of the pin.
  • the casting space of the casting mold has a overflow part space formed for the formation of the overflow part.
  • the overflow part projects beyond the plastic base part to be produced and adjoins the cones.
  • the overflow part can be separated from the plastic base part to be produced. Due to this flow of the molding compound through the part space of the casting space formed for the formation of the pin, a direction of the reinforcing fibers having a preferred direction is promoted.
  • the pin strength can be increased with advantage.
  • a further overflow part can be formed by means of a portion of the molding compound flowing through the further partial space of the casting space of the casting mold which is formed for the formation of the further pin.
  • the casting mold has a further overflow part space for this purpose.
  • a gate part is formed on the pin and an overflow part is formed on the further pin.
  • the sprue part and the overflow part can be separated in step c).
  • a portion of the molding compound flows through the two partial spaces formed for the formation of the pins. An orientation of the reinforcing fibers in the pin in a preferred direction is thus promoted, whereby advantageously the pin strength of both pins can be increased.
  • the inflow of the molding compound in step b) takes place by means of casting, in particular by injection molding.
  • the plastic base part can be designed in particular as an injection molded part.
  • FIG. 1A an exemplary embodiment of a lamp with a lamp base according to the invention on the basis of a schematic perspective illustration and FIG. 1B a schematic top view of the lamp,
  • FIGS. 2A and 2B each show an exemplary embodiment for the orientation of the reinforcing fibers in a journal on the basis of a schematic sectional view through the journal;
  • Figure 3A is a schematic representation of a
  • FIG 3B is a schematic sectional view through a lamp socket according to the invention in the region of the pin with an additional stiffening element according to FIG 3A,
  • FIGS. 4A and 4B show schematic views of a further exemplary embodiment of a lamp base according to the invention with an additional stiffening element
  • FIGS. 5A to 5C show a first exemplary embodiment of a method according to the invention with the aid of schematically illustrated intermediate steps, Figures 6A to 6C, a second embodiment of a method according to the invention with reference to schematically illustrated intermediate steps, and
  • FIGS 7A to 7C a third embodiment of a method according to the invention with reference to schematically illustrated intermediate steps.
  • FIG. 1A schematically shows a perspective view of a lamp 1 with a lamp base 2 according to the invention.
  • a plan view of this lamp is shown in FIG.
  • the lamp base is exemplified in such a way that it meets the international standard IEC 60061-1 for a so-called P32d socket.
  • the lamp shown is a high-pressure discharge lamp, in particular a metal halide high-pressure discharge lamp with an electrical power consumption of approximately 35 W, which is intended for use in a motor vehicle headlight.
  • a discharge vessel In a translucent, cylindrical protective piston 10, a discharge vessel, not shown in the figure is arranged. In the interior of the discharge vessel, two gas discharge electrodes and a xenon and metal halides comprising ionizable filling for generating a gas discharge are provided. Details of the discharge vessel, the protective piston 10 and its fixation in the lamp base are described in greater detail in, for example, the above-mentioned European published patent application EP 0 786 791 A1.
  • the lamp base 2 has a plastic base part 20, on which a pin 21 and a further pin 22 are formed.
  • the plastic base part 20 with the pins 21 and 22 is made in one piece.
  • the plastic base part extends between an upper side 201 and a lower side 202.
  • a side surface 203 extends between the upper side and the lower side and is partially cylindrically symmetrical with respect to an axis of the plastic base part 20, the axis piercing the upper side and the lower side. Furthermore, the axis runs along the main extension direction of the lamp 1.
  • the lamp cap 2 has a ring-like metal element 3.
  • This ring-like metal element is used for electrical contacting of the lamp 1.
  • the annular metal element is electrically conductively connected to a current return element 11.
  • the pins 21 and 22 are directed radially outwardly and in particular arranged diametrically opposite each other.
  • the pins are used for fastening the lamp cap 2 in a socket, in particular a bayonet mount.
  • the orientation of the reinforcing fibers in the pins 21 and 22 each have a preferred direction.
  • Figure 2A shows schematically a section through the pin 21 and 22, wherein a central axis 217 of the pin 21 and a central axis 227 of the further pin 22 lie in the cutting plane.
  • the pins 21 and 22 are designed cylindrically symmetrical with respect to the central axis 217 and 227, respectively.
  • the center axes of the pins each extend perpendicular to the axis of the plastic base part.
  • the spatial extent of the pins 21 and 22 in the direction of the central axis is limited by an end face 215 and 225, respectively.
  • the orientation of the reinforcing fibers 4 of the pin 21 has a preferred axis which is congruent with the central axis 217 of the pin.
  • the preferred axis extends in the preferred direction of the orientation of the reinforcing fibers.
  • a congruent course of the preferred axis with the central axis 217 is preferred, since in this case the orientation of the reinforcing fibers in the pin 21 can be particularly well rotationally symmetrical with respect to the preferred axis. Deviating from this, however, the preferred axis can also run parallel or obliquely to the central axis 217.
  • the reinforcing fibers 4 in the pin 21 are curved to the preferred axis.
  • the spatial orientation distribution of the reinforcing fibers 4 in the pin 21 is formed like a rotational ellipsoid.
  • the figure shows a section through five ellipsoids of revolution, along the surface of which the reinforcing fibers preferably extend, in order to illustrate the course of the fibers.
  • the rotational symmetry axes of these ellipsoids of revolution extend collinearly along the preferred axis formed by the central axis 217.
  • the shape of the ellipsoid of revolution is at least partially different from a spherical shape, so that the spatial orientation distribution of the reinforcing fibers in the pin 21 has a preferred direction along the central axis 217.
  • the frequency with which, in the section shown by the pin, angles between the central axis and the respective main extension direction of the individual reinforcing fibers occur increases at small angles. Based on a section through the pin can thus be determined the preferred direction of the spatial orientation distribution.
  • FIG. 2B An alternative orientation of the reinforcing fibers with a preferred direction is shown in FIG. 2B.
  • the reinforcing fibers 4 are parallel to the preferred axis or curved away from the preferred axis.
  • the reinforcing fibers 4 bent away from the preferred axis are hyperbolaous in the pin 21, the course of the reinforcing fibers approaching the end face 215 of the pin asymptotically approaching the preferential direction.
  • the preferred course of the reinforcing fibers is again rotationally symmetrical to the preferred axis and thus to the central axis 217.
  • FIGS. 2A and 2B The course sketched in each case in FIGS. 2A and 2B is merely intended to illustrate how the reinforcing fibers 4 in the pin 21 are preferably aligned. This does not mean that all reinforcing fibers are formed in the pins according to this basic pattern of the fiber flow. Likewise, the symmetry data refer to this basic pattern. The actual course of the individual reinforcing fibers is generally not exactly rotationally symmetrical.
  • the orientation of the reinforcing fibers in the pins shown in FIGS. 2A and 2B respectively has a preferred direction, the preferred direction extending in particular along the central axis of the respective pin. In both cases, this can advantageously increase the pin strength.
  • the course of the fibers in the further pin 22 can also be designed as described in connection with FIGS. 2A or 2B.
  • the preferred axis of the orientation of the reinforcing fibers 4 along the central axis 227 of the further pin 22 runs.
  • the pins 21 and 22 each have one of the orientation distributions shown.
  • the pin strength of both pins can be increased at the same time with advantage.
  • FIG. 3B shows an exemplary embodiment of a lamp base, in which the lamp base has an additional stiffening element 31 for the pin 21.
  • FIG. 3B schematically shows a section through the pin 21.
  • the stiffening element 31 is designed as a tab, which is formed on the ring-like metal element 3. Furthermore, the stiffening element is embedded in the plastic material of the lamp cap 20.
  • the ring-like metal element is shown schematically in Figure 3A in perspective view.
  • the ring-like metal element 3 has two tabs 31 and 32, which are arranged diametrically and extend radially outward.
  • the tab 31 is for additional stiffening of the pin 21 and the tab 32 for additional stiffening of the pin 22 is provided.
  • a further in the radial direction angled welding lug 33 is formed.
  • the welding lug has a recess 34, which serves for making electrical contact with the current supply wire of the current return 11.
  • the additional stiffening element 31 may also be formed separately from the ring-like metal element.
  • the stiffening element can be designed in each case as a metal sheet.
  • the stiffening element is formed substantially annular and has a first leg 311 and a second leg 312.
  • the stiffening element 31 is substantially U-shaped and covers most of an outer surface of the pin 21.
  • Embodiments consist of the plastic base part 20 and the pins 21 and 22 formed thereon preferably from a thermally highly resilient plastic or contain at least one such plastic. Furthermore, the plastic is preferably mechanically highly resilient.
  • a plastic from the group of polyetherimide (PEI), polyphenylene sulfide (PPS) and liquid Crystal polymer (LCP) can be used.
  • PEI polyetherimide
  • PPS polyphenylene sulfide
  • LCP liquid Crystal polymer
  • a polyetherimide also known under the trade name ULTEM®, typically has a glass fiber content of 30%.
  • cones can be formed which already have a strength of more than 500 N without an additional stiffening element. The elongation at break of this material is 2%.
  • LCP Liquid Chrystal Polymer
  • VECTRA® or ZENITE® the proportion of glass fibers in the material is between 30% and 50% inclusive.
  • LCP is characterized by a particularly high age stability, especially with regard to the outgassing behavior. Compared to other thermally highly resilient plastics LCP thus enables the production of a lamp in which a fogging of optical components, such as the protective piston 10, due to outgassing of the plastic base part 20 is further reduced.
  • LCP is a highly anisotropic, highly crystalline material that can form crystalline regions already in the liquid phase, so that an improvement of the cone strength can be achieved by a suitable orientation of the crystals during the production of the plastic base part, for example by means of casting or injection molding.
  • the reinforcing fibers may alternatively or in addition to glass fibers, for example, be designed as carbon fibers.
  • FIGS. 5A to 5C show a first exemplary embodiment of a method according to the invention for producing a lamp cap 2 on the basis of a schematic representation of intermediate steps.
  • a lamp base each with two pins 21 and 22 shown.
  • Shown schematically in FIG. 5A is a section through a casting mold 5, which is provided for the production of the lamp cap 2 and has a casting space 50.
  • the cut runs diametrically through the casting space 50, so that the partial chambers 51 and 52 provided for forming the radially outwardly directed, and in particular diametrically arranged, pins 21 and 22 can be seen in the section.
  • a provided in a finished lamp cap 2 part which is provided for example for electrical contacting of the lamp 1 or as an additional stiffening element, can be arranged in the casting chamber 50 before the flow of the molding material. This is not explicitly shown in FIGS. 5A to 7C for the sake of clarity.
  • the molding compound can thus flow around this part at least partially.
  • an additional stiffening element 31 for the pin 21 and / or for the pin 22, such as a stiffening element, which is designed as described in connection with Figures 3A to 4B, are arranged.
  • the casting space has an overflow part space 58 and a sprue part space 53.
  • the sprue part adjoins an inlet 55 of the casting mold 5.
  • the casting space is filled via the inlet with a molding compound. This inflow can be done for example by means of casting, such as injection molding.
  • the molding material which is used to form the
  • Plastic base part is provided is in pourable State through the inlet 55 in the casting chamber 50 of the mold 5 embedded.
  • the casting material flows through the formed for the formation of the pin 21 subspace 51 therethrough.
  • part of the molding compound flows through the part space 52 formed for the formation of the further pin 22, so that an overflow part space 58 is filled with the molding compound.
  • cavities 51 and 52 thus flows at least a portion of the molding composition therethrough. Due to the passage of the molding compound through the two pins 21 and 22, a preferential direction having orientation of the reinforcing fibers is promoted. The preferred direction runs along the direction in which the molding compound flows through the respective subspaces 51 and 52.
  • the plastic base part 20 shown schematically in FIG. 5B with the sprue part 211 and the overflow part 224 can be removed from the casting mold 5.
  • the sprue part 211 and the spill part 224 extend radially outward from the respective spigot 21 and 22, respectively.
  • the sprue part 211 and the overflow part 224 are separated from the pins 21 and 22, respectively.
  • the separation is preferably carried out mechanically, for example by means of breaking, cutting or sawing.
  • the finished lamp base 2 with the plastic base part 20 is shown in Figure 5C.
  • the spatial orientation distribution of the reinforcing fibers in the pin 21 may be as described in connection with FIG. 2A.
  • Such an orientation distribution of the reinforcing fibers is typical for a journal in which the partial space 51 of the casting space 50 of the casting mold 5 intended for the formation of the journal adjoins the sprue part space 53.
  • the orientation distribution of the reinforcing fibers in the further pin 22 may be formed according to the orientation distribution described in connection with FIG. 2B. Such an orientation distribution is typically achieved in that a part of the molding compound flows through the casting space 52 provided for the formation of the journal 22 adjoining the overflow part as the molding compound flows in, with the overflow part space 58 being filled up. In this case, compared to a pin, in which in the production of the formed for the formation of the pin part space is not adjacent to an overflow part space, the formation of an orientation of the reinforcing fibers is promoted with a preferred direction. The pin strength can thus be increased advantageously.
  • the pin strength could be increased further from about 380 N to an average value of more than 500 N.
  • An additional stiffening element thus advantageously allows a further increase in the mechanical strength of the pins.
  • the indicated measured values refer in each case to lamp bases 2, in which the plastic base part 20 is formed by means of LCP material with glass fibers as reinforcing fibers.
  • the pins 21 and 22 each have a separation point 210 and 220, respectively. These separating points occur during the separation of the overflow part 224 or the sprue part 211.
  • the preferred axes of orientation of the reinforcing fibers in the pins 21 and 22 extend through these separating points 210 and 220, respectively.
  • the casting mold 5 differs from the casting mold 5 shown in FIG. 5A in that the casting mold has a further inlet 56 in addition to the inlet 55.
  • a sprue part space 53 is formed at the inlet 55 and a sprue part space 54 is formed at the further inlet 56.
  • These two Angussteilsammlung 53 and 54 each adjoin a formed for the formation of the first pin part space 51 and formed for the formation of the further pin further subspace 52.
  • the molding compound can thus flow through the inlet 55 and the further inlet 56 into the casting space 50 of the casting mold 5.
  • FIG. 6B in turn, the plastic base part 20 with the pin 21 and the further pin 22 and an overflow part 211 adjoining the pin and an overflow part 222 adjoining the further pin 22 are shown.
  • FIG. 6C again shows the finished lamp base 2 with the plastic base part 20 after the separation of the sprue part 211 and the further sprue part 222.
  • a separation point 210 is again formed on the journal 21 and a separation point 220 on the further journal 22.
  • the reinforcing fibers in the pin 21 and the other pin 22 each have a spatial
  • Orientation distribution with a preferred direction which may be formed as described in connection with Figure 2A.
  • the orientation of the reinforcing fibers thus has a preferred direction, whereby the tenon strengths of the two cones can advantageously be matched to one another.
  • the casting mold 5 shown in FIG. 7A differs from the casting mold according to FIG. 5A in that it is formed on those for the formation of the first peg 21 Subspace 51 an overflow part space 57 adjacent.
  • the molding material flows into the casting space 50 through the inlet 55, a portion of the molding compound flows through the part space 51 formed for the formation of the pin 21 and the part space 52 formed for the formation of the further pin 22, so that the overflow part spaces adjoining these part spaces 57 and 58 are filled with the molding material.
  • FIG. 7B again shows the plastic base part 20 with an overflow part 213 and a further overflow part 224, wherein the overflow part 213 adjoins the journal 21 and the overflow part 224 adjoins the journal 22. Furthermore, a sprue part 231 is formed on the plastic base part 20.
  • FIG. 7C shows the finished lamp base 2 with a plastic base part 20, in which the overflow part 213 and the further overflow part 224 as well as the sprue part 231 are removed are. Accordingly, the plastic base body has three separation points 210, 220 and 230.
  • the spatial orientation distribution of the reinforcing fibers in the journal 21 and the further journal 22 has a preferred direction and can in particular be designed in accordance with the spatial orientation distribution described in connection with FIG. 2B.
  • the finished lamp base thus has two pins in which the spatial orientation of the reinforcing fibers in each case has a preferred direction.
  • the courses of the reinforcing fibers in the pins 21 and 22 thus have the same basic pattern.
  • the pins 21 and 22 can thus have an approximately equal pin strength.
  • the invention is also suitable for the production of lamp sockets with one of two different number of pins, such as with a pin or with three pins.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lampensockel (2), insbesondere einen Lampensockel für eine Fahrzeuglampe, wobei der Lampensockel ein Kunststoffsockelteil (20) mit mindestens einem ausgeformten Zapfen (21) aufweist, wobei das Kunststoffmaterial des Kunststoffsockelteils mit Verstärkungsfasern (4) versetzt ist, deren Orientierung in dem Zapfen eine Vorzugsrichtung aufweist. Dadurch kann die mechanische Belastbarkeit der Zapfen mit Vorteil gesteigert werden.

Description

Beschreibung
Lampensoekel
Die Erfindung betrifft einen Lampensockel für eine Lampe, insbesondere eine Fahrzeuglampe, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Lampensockels.
Eine Fahrzeuglampe ist beispielsweise in der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 786 791 Al offenbart. Diese Fahrzeuglampe besitzt einen Lampensockel aus Kunststoff, wobei an dem Lampensockel zwei diametral angeordnete, radial nach außen gerichtete Zapfen ausgebildet sind. Diese Zapfen werden als Bestandteil eines Verriegelungsmechanismus, insbesondere eines Bajonettverschlusses, eingesetzt und müssen deshalb hohen mechanischen Belastungen standhalten. Ein Abbrechen der Zapfen, wie es bei herkömmlichen Lampensockeln bei unzureichender Zapfenfestigkeit auftreten kann, führt nachteilig zu einem Ausfall der Lampe.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lampensockel anzugeben, bei dem die Zapfenfestigkeit erhöht ist. Weiterhin soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem ein derartiger Lampensockel vereinfacht herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Lampensockel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 beziehungsweise durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 22 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ein erfindungsgemäßer Lampensockel weist ein
Kunststoffsockelteil mit mindestens einem ausgeformten Zapfen auf, wobei das Kunststoffmaterial des Kunststoffsockelteils mit Verstärkungsfasern versetzt ist und die Orientierung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen eine Vorzugsrichtung aufweist .
Es hat sich herausgestellt, dass mittels der Verstärkungsfasern, deren Orientierung in dem Zapfen eine Vorzugsrichtung aufweist, die Zapfenfestigkeit, insbesondere gegenüber einem Zapfen mit unorientierten Fasern, vorteilhaft erhöht werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das
Kunststoffsockelteil einen weiteren ausgeformten Zapfen auf. Besonders bevorzugt weist auch die Orientierung der Verstärkungsfasern in dem weiteren Zapfen eine Vorzugsrichtung auf. So kann die Zapfenfestigkeit der beiden Zapfen mit Vorteil erhöht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Zapfen und gegebenenfalls der weitere Zapfen zur Montage des Lampensockels in einer Fassung vorgesehen. Insbesondere kann die Fassung als Bajonettfassung ausgebildet sein. Der Zapfen beziehungsweise die Zapfen sind dann Teil eines Bajonettverschlusses .
Das Kunststoffsockelteil erstreckt sich vorzugsweise zwischen einer Oberseite und einer Unterseite. Weiterhin weist das Kunststoffsockelteil vorzugsweise eine Seitenfläche auf, die sich zwischen der Oberseite und der Unterseite des Kunststoffsockelteils erstreckt. Diese Seitenfläche ist bevorzugt bereichsweise bezüglich einer Achse des Kunststoffsockelteils rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei die Achse insbesondere durch die Oberseite und durch die Unterseite des Kunststoffsockelteils verläuft. Bei einer Lampe mit einem derartigen Lampensockel kann die Oberseite des Kunststoffsockelteils einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen Lampenkörper zugewandt sein. Entsprechend kann die Unterseite des Kunststoffsockelteils einer Fassung, die für die Montage des Lampensockels vorgesehen ist, zugewandt sein. Die Achse des Kunststoffsockelteils verläuft in der Regel entlang einer Haupterstreckungsrichtung der Lampe.
Der Zapfen ist bevorzugt an der Seitenfläche des Kunststoffsockelteils ausgeformt, wobei sich der Zapfen insbesondere radial nach außen erstreckt. Der Zapfen kann somit die Rotationssymmetrie des rotationssymmetrisch ausgebildeten Bereichs der Seitenfläche durchbrechen. Das Kunststoffsockelteil mit dem Zapfen ist weiterhin bevorzugt einstückig ausgeführt.
Mit Vorzug sind die Zapfen an dem Kunststoffsockelteils derartig ausgeformt, dass sich die Zapfen radial nach außen gerichtet, insbesondere diametral, erstrecken. Die Vorzugsrichtungen für die Verstärkungsfasern in den Zapfen verlaufen in diesem Fall kollinear.
Weiterhin ist der Zapfen bevorzugt zylinderartig ausgebildet, wobei die Zylinderachse des Zapfens besonders bevorzugt senkrecht zu der Achse des Kunststoffsockelteils verläuft.
In einer weiteren Ausgestaltung weist der Zapfen eine Endfläche auf. Insbesondere kann die Endfläche die räumliche Ausdehnung des Zapfens entlang einer Mittelachse des Zapfens begrenzen. Bei einem zylindersymmetrischen Zapfen entspricht die Mittelachse der Zylindersymmetrieachse des Zapfens. Besonders bevorzugt verläuft die Vorzugsrichtung der Orientierung der Verstärkungsfasern entlang der Mittelachse des Zapfens.
Die Orientierung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen weist insbesondere dann eine Vorzugsrichtung auf, wenn die Winkelverteilung der kleinsten Winkel zwischen einer vorgegebenen, beliebig im Raum orientierten, Geraden und den jeweiligen Haupterstreckungsrichtungen der einzelnen Verstärkungsfasern von einer Gleichverteilung abweicht und ein Maximum aufweist. Die Vorzugsrichtung verläuft demnach entlang derjenigen Geraden, bei der das Maximum der Winkelverteilung bei einem möglichst kleinen Winkel liegt. In Unterschied dazu würden bei Verstärkungsfasern mit einer isotropen Verteilung der Haupterstreckungsrichtungen der Verstärkungsfasern alle Winkel bezüglich einer solchen Gerade mit der gleichen Wahrscheinlichkeit auftreten.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Orientierung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen eine Vorzugsachse, welche besonders bevorzugt in Vorzugsrichtung der Orientierung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen verläuft, auf. Insbesondere kann die Vorzugsachse durch die Endfläche des Zapfens hindurch treten. Weiterhin kann die Vorzugsachse entlang der Mittelachse des Zapfens oder parallel zur Mittelachse des Zapfens verlaufen.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltungsvariante verlaufen die Verstärkungsfasern parallel zu der Vorzugsachse oder von der Vorzugsachse weggekrümmt. Insbesondere können die von der Vorzugsachse weggekrümmten Verstärkungsfasern in dem Zapfen hyperbelartig verlaufen. Hierbei kann sich der Verlauf der Verstärkungsfasern zur Endfläche des Zapfens hin asymptotenartig der Vorzugsrichtung annähern. Weiterhin kann der Verstärkungsfaserverlauf in dem Zapfen zumindest bereichsweise zylindersymmetrisch bezüglich der Vorzugsachse ausgebildet sein.
In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltungsvariante verlaufen die Verstärkungsfasern zu der Vorzugsachse hingekrümmt. Insbesondere kann eine räumliche Orientierungsverteilung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen zumindest bereichsweise rotationsellipsoidartig mit der Vorzugsachse als Rotationssymmetrieachse ausgebildet sein.
Bei den beschriebenen Verläufen der Verstärkungsfasern, insbesondere bei den zwei oben ausgeführten bevorzugten Ausgestaltungsvarianten müssen nicht alle Verstärkungsfasern in dem Zapfen dem jeweiligen Verlauf folgen. Vielmehr ist dies lediglich als ein Grundmuster des Verstärkungsfaserverlaufs anzusehen, welchem ein überwiegender Anteil der Verstärkungsfasern innerhalb des Zapfens folgt. Durch die Ausrichtung der Verstärkungsfasern nach einem dieser Grundmuster kann die Zapfenfestigkeit auf einfache Weise gesteigert werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist zusätzlich der weitere Zapfen gemäß der ersten oder der zweiten oben angeführten bevorzugten Ausgestaltungsvariante ausgebildet. Auf diese Weise kann mit Vorteil die Zapfenfestigkeit beider Zapfen gesteigert werden. Die Zapfen können so hinsichtlich der Zapfenfestigkeit gleichartig ausgebildet sein. Bereits das Brechen eines Zapfens kann im Betrieb einer Lampe mit einem solchen Lampensockel zum Ausfall der Lampe führen. Für die mechanische Belastbarkeit des Lampensockels ist deshalb in der Regel die Zapfenfestigkeit des Zapfens mit der geringeren Zapfenfestigkeit ausschlaggebend. Ein Lampensockel, bei dem beide Zapfen eine vergleichsweise hohe Zapfenfestigkeit aufweisen, zeichnet sich deshalb durch eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit aus.
Als ein Maß für die Zapfenfestigkeit kann insbesondere diejenige Kraft angesehen werden, welche für ein Abbrechen des Zapfens von dem Kunststoffsockelteil aufgewendet werden muss .
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Lampensockel ein zusätzliches Versteifungselement für den Zapfen beziehungsweise für die Zapfen auf. Beispielsweise kann das Versteifungselement mittels eines Metallblechs gebildet sein. Das Versteifungselement, beispielsweise das Metallblech, ist bevorzugt zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial des Kunststoffsockelteils eingebettet. Mittels des zusätzlichen Versteifungselements kann eine weitergehende Erhöhung der Bruchfestigkeit des Zapfens beziehungsweise der Zapfen erreicht werden. Ein derartiges Versteifungselement ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 0252 68 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern durch Rückbezug aufgenommen wird.
Besonders bevorzugt ist das zusätzliche Versteifungselement für den Zapfen als Lasche ausgebildet, die an einem ringartigen Metallelement ausgeformt ist. Dieses ringartige Metallelement kann zusätzlich als Metallelement für einen elektrischen Anschluss der Lampe dienen.
Das Kunststoffmaterial des Kunststoffsockelteils besteht bevorzugt aus einem thermisch hoch belastbaren Kunststoff oder enthält zumindest einen solchen Kunststoff. Beispielsweise kann ein Kunststoff aus der Gruppe von Polyetherimid (PEI), Polyphenylensulfid (PPS) und Liquid Crystal Polymer (LCP) verwendet werden.
LCP zeichnet sich insbesondere durch ein besonders günstiges Ausgasungsverhalten aus. Dies bedeutet, dass im Betrieb einer Lampe mit einem LCP-Lampensockel verglichen mit anderen Kunststoffen vergleichsweise wenig Material ausgast und somit ein Niederschlagen des Materials an der Lampe, insbesondere an einem optisch aktiven Element der Lampe, etwa einer Strahlungsdurchtrittsflache oder einer Linse, weitergehend vermindert sein kann.
Die Verstärkungsfasern sind bevorzugt als Glasfasern ausgeführt. Typischerweise ist das Kunststoffmaterial mit Glasfasern versetzt, wobei der Glasfaseranteil zwischen einschließlich 20% und einschließlich 70%, bevorzugt zwischen einschließlich 30% und einschließlich 50%, beträgt. Alternativ oder zusätzlich können auch andere Verstärkungsfasern, beispielsweise Kohlefasern eingesetzt werden .
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Lampensockel als Lampensockel für eine Hochdruckentladungslampe ausgeführt. Da derartige Lampen mit Hochspannungsimpulsen, beispielsweise mit Pulsen von 30 kV, gezündet werden, ist eine Hochspannungsfestigkeit des Sockels von besonderer Bedeutung. Die erforderliche Hochspannungsfestigkeit wird insbesondere durch eine Dichtung erreicht, die an einer Fassung ausgebildet ist, der für die Montage einer derartigen Lampe vorgesehen ist.
Für das Anpressen des Lampensockels an die Dichtung ist eine vergleichsweise hohe Kraft erforderlich, was eine hohe Zapfenfestigkeit, typischerweise eine Bruchfestigkeit bis zu einer Kraft von 100 N oder mehr, erfordert. Ein Lampensockel mit einem Kunststoffsockelteil mit Verstärkungsfasern, deren Orientierung in dem Zapfen eine Vorzugsrichtung aufweist, ist deshalb für derartige Hochdruckentladungslampen besonders geeignet .
Besonders bevorzugt ist der Lampensockel als Lampensockel für eine Fahrzeuglampe, insbesondere für einen Scheinwerfer, etwa einen Frontscheinwerfer, eines Fahrzeugs ausgeführt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Lampensockels, der ein Kunststoffsockelteil mit mindestens einem ausgeformten Zapfen aufweist, umfasst folgende Schritte :
a) Bereitstellen einer Gussform mit einem Gussraum, b) Einströmen einer Formmasse, die ein mit Verstärkungsfasern versetztes Kunststoffmaterial enthält, über einen Einlass der Gussform in den Gussraum, wobei die Formmasse zumindest teilweise durch einen für die Ausbildung des Zapfens geformten Teilraum des Gussraums der Gussform hindurch strömt, und c) Fertigstellen des Lampensockels.
Aufgrund des Hindurchströmens der Kunststoffmasse durch den für die Ausbildung des Zapfens geformten Teilraums der Gussform wird das Ausbilden einer Vorzugsrichtung der Orientierung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen gefördert. Typischerweise verläuft die Vorzugsrichtung der Orientierung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen nach Schritt c) entlang der Strömungsrichtung, in der die Formmasse durch den für die Ausbildung des Zapfens geformten Teilraum des Gussraums der Gussform hindurch strömt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Gussraum einen für die Ausbildung des weiteren Zapfens geformten weiteren Teilraum auf, wobei in Schritt b) die Formmasse zumindest teilweise durch diesen weiteren Teilraum hindurch strömt. Mit Vorteil kann so die Zapfenfestigkeit des weiteren Zapfens ebenfalls erhöht werden. Die Zapfenfestigkeit der beiden Zapfen kann somit in etwa den selben Wert annehmen. Da in der Regel bereits das Brechen eines Zapfens zum Ausfall einer Lampe mit einem derartigen Lampensockel führt, kann so eine mechanische Belastungsobergrenze, oberhalb der die Lampe ausfällt, vorteilhaft erhöht werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird vor Schritt b) ein zusätzliches Versteifungselement für den Zapfen in den Gussraum eingebracht, und das Versteifungselement wird in Schritt b) von der Formmasse zumindest teilweise umformt. Durch das zusätzliche Versteifungselement kann die Zapfenfestigkeit weitergehend gesteigert werden. Mit Vorzug weist der Lampensockel für jeden Zapfen jeweils ein zusätzliches Versteifungselement auf. Besonders bevorzugt sind die zusätzlichen Versteifungselemente einstückig miteinander verbunden. Dies vereinfacht die Anordnung der zusätzlichen Versteifungselemente in der Gussform. Alternativ kann jeder Zapfen ein separates zusätzliches Versteifungselement aufweisen. In beiden Fällen kann mit Vorteil die Zapfenfestigkeit beider Zapfen gesteigert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird in Schritt b) an dem Zapfen ein Angussteil ausgebildet. Unter einem Angussteil wird insbesondere ein Teil verstanden, das mittels der Formmasse für das Kunststoffsockelteil gebildet ist und über das auszubildende Kunststoffsockelteil hinausragt. Das Angussteil entsteht typischerweise an dem Einlass der Gussform.
Zur Fertigstellung des Kunststoffsockelteils kann das Angussteil in Schritt c) nach dem Aushärten der Formmasse von dem Zapfen abgetrennt werden. Durch das Abtrennen entsteht an dem Zapfen, insbesondere an einer Endfläche des Zapfens, eine Trennstelle. Eine Vorzugsachse einer räumlichen Orientierung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen verläuft bevorzugt durch diese Trennstelle.
Weiterhin kann an dem weiteren Zapfen ein weiteres Angussteil ausgebildet werden, das ebenfalls in Schritt c) von dem weiteren Zapfen abgetrennt wird. In diesem Fall weist die Gussform vorzugsweise einen weiteren Einlass auf, durch den in Schritt b) die Formmasse in den Gussraum einströmen kann. So kann in Schritt b) durch beide für die Ausbildung der Zapfen vorgesehenen Teilräume ein Teil der Formmasse hindurch strömen. Die Orientierung der Verstärkungsfasern in den beiden Zapfen entlang einer Vorzugsrichtung wird hierdurch gefördert, was mit Vorteil eine Erhöhung der Zapfenfestigkeit ermöglicht .
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird in Schritt b) mittels eines durch den für die Ausbildung des Zapfens geformten Teilraum des Gussraums der Gussform hindurch strömenden Anteils der Formmasse ein Überlaufteil ausgebildet. Hierfür weist der Gussraum der Gussform einen für die Ausbildung des Überlaufteils geformten Überlaufteilraum auf. Nach Schritt b) ragt das Überlaufteil über das herzustellende Kunststoffsockelteil hinaus und grenzt an den Zapfen an. In Schritt c) kann das Überlaufteil von dem herzustellenden Kunststoffsockelteil abgetrennt werden. Aufgrund dieses Hindurchströmens der Formmasse durch den für die Ausbildung des Zapfens geformten Teilraum des Gussraums wird eine eine Vorzugsrichtung aufweisende Orientierung der Verstärkungsfasern gefördert. Die Zapfenfestigkeit kann so mit Vorteil erhöht werden.
Weiterhin kann in Schritt b) mittels eines durch den für die Ausbildung des weiteren Zapfens geformten weiteren Teilraum des Gussraums der Gussform hindurch strömenden Anteils der Formmasse ein weiteres Überlaufteil ausgebildet werden. Für die Ausbildung des weiteren Überlaufteils weist hierfür die Gussform einen weiteren Überlaufteilraum auf. Hierdurch können die beiden Zapfen hinsichtlich der Orientierung der Verstärkungsfasern in den Zapfen gleichartig ausgebildet werden. Die Zapfenfestigkeiten der beiden Zapfen können so mit Vorteil aneinander angeglichen werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird an dem Zapfen ein Angussteil und an dem weiteren Zapfen ein Überlaufteil ausgebildet. Das Angussteil und das Überlaufteil können in Schritt c) abgetrennt werden. Auch bei dieser Ausgestaltung strömt durch die beiden für die Ausbildung der Zapfen geformten Teilräume jeweils ein Anteil der Formmasse hindurch. Eine Orientierung der Verstärkungsfasern in den Zapfen mit einer Vorzugsrichtung wird so gefördert, wodurch vorteilhaft die Zapfenfestigkeit beider Zapfen gesteigert werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung erfolgt das Einströmen der Formmasse in Schritt b) mittels Gießens, insbesondere mittels Spritzgießens. Das Kunststoffsockelteil kann insbesondere als Spritzgussformteil ausgeführt sein.
Weitere Merkmale, vorteilhafte Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren .
Es zeigen:
Figur IA ein Ausführungsbeispiel für eine Lampe mit einem erfindungsgemäßen Lampensockel anhand einer schematischen perspektivischen Darstellung und Figur IB eine schematische Aufsicht der Lampe,
die Figuren 2A und 2B jeweils ein Ausführungsbeispiel für die Orientierung der Verstärkungsfasern in einem Zapfen anhand einer schematischen Schnittansicht durch den Zapfen,
Figur 3A eine schematische Darstellung eines
Ausführungsbeispiels für ein zusätzliches Versteifungselement und Figur 3B eine schematische Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Lampensockel im Bereich des Zapfens mit einem zusätzlichen Versteifungselement gemäß Figur 3A,
die Figuren 4A und 4B schematische Ansichten jeweils eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Lampensockel mit einem zusätzlichen Versteifungselement,
die Figuren 5A bis 5C ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren anhand schematisch dargestellter Zwischenschritte, die Figuren 6A bis 6C ein zweites Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren anhand schematisch dargestellter Zwischenschritte, und
die Figuren 7A bis 7C ein drittes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren anhand schematisch dargestellter Zwischenschritte .
Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur IA zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung einer Lampe 1 mit einem erfindungsgemäßen Lampensockel 2. Eine Aufsicht auf diese Lampe ist in Figur IB dargestellt. Der Lampensockel ist beispielhaft derartig ausgeführt, dass er die internationale Norm IEC 60061-1 für einen so genannten P32d-Sockel erfüllt.
Bei der gezeigten Lampe handelt es sich um eine Hochdruckentladungslampe, insbesondere eine Halogen- Metalldampf-Hochdruckentladungslampe mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von ca. 35 W, die für den Einsatz in einem Kraftfahrzeugfrontscheinwerfer vorgesehen ist.
In einem lichtdurchlässigen, zylindrischen Schutzkolben 10 ist ein in der Abbildung nicht dargestelltes Entladungsgefäß angeordnet. In dem Innenraum des Entladungsgefäßes sind zwei Gasentladungselektroden sowie eine Xenon und Metallhalogenide umfassende ionisierbare Füllung zum Erzeugen einer Gasentladung vorgesehen. Einzelheiten des Entladungsgefäßes, des Schutzkolbens 10 und dessen Fixierung in dem Lampensockel sind beispielsweise in der oben genannten europäischen Offenlegungsschrift EP 0 786 791 Al näher beschrieben. Der Lampensockel 2 weist ein Kunststoffsockelteil 20 auf, an dem ein Zapfen 21 und ein weiterer Zapfen 22 ausgeformt sind. Das Kunststoffsockelteil 20 mit den Zapfen 21 und 22 ist einstückig ausgeführt. Das Kunststoffsockelteil erstreckt sich zwischen einer Oberseite 201 und einer Unterseite 202. Eine Seitenfläche 203 erstreckt sich zwischen der Oberseite und der Unterseite und ist bezüglich einer Achse des Kunststoffsockelteils 20 bereichsweise zylindersymmetrisch ausgebildet, wobei die Achse die Oberseite und die Unterseite durchstößt. Weiterhin verläuft die Achse entlang der Haupterstreckungsrichtung der Lampe 1.
Weiterhin weist der Lampensockel 2 ein ringartiges Metallelement 3 auf. Dieses ringartige Metallelement dient der elektrischen Kontaktierung der Lampe 1. Insbesondere ist das ringartige Metallelement mit einem Stromrückführungselement 11 elektrisch leitend verbunden.
Die Zapfen 21 und 22 sind radial nach außen gerichtet ausgebildet und insbesondere diametral zueinander angeordnet. Die Zapfen dienen zur Befestigung des Lampensockels 2 in einer Fassung, insbesondere einer Bajonettfassung.
Die Orientierung der Verstärkungsfasern in den Zapfen 21 und 22 weist jeweils eine Vorzugsrichtung auf. Der
Verstärkungsfaserverlauf wird in Zusammenhang mit den Figuren 2A und 2B näher erläutert.
Figur 2A zeigt schematisch einen Schnitt durch den Zapfen 21 beziehungsweise 22, wobei eine Mittelachse 217 des Zapfens 21 beziehungsweise eine Mittelachse 227 des weiteren Zapfens 22 in der Schnittebene liegen. Die Zapfen 21 und 22 sind zylindersymmetrisch bezüglich der Mittelachse 217 beziehungsweise 227 ausgeführt. Insbesondere erstrecken sich die Mittelachsen der Zapfen jeweils senkrecht zu der Achse des Kunststoffsockelteils . Die räumliche Ausdehnung der Zapfen 21 und 22 in Richtung der Mittelachse wird jeweils durch eine Endfläche 215 beziehungsweise 225 begrenzt .
In der Figuren 2A weist die Orientierung der Verstärkungsfasern 4 des Zapfens 21 eine Vorzugsachse auf, welche deckungsgleich mit der Mittelachse 217 des Zapfens verläuft. Die Vorzugsachse erstreckt sich in Vorzugsrichtung der Orientierung der Verstärkungsfasern. Ein deckungsgleicher Verlauf der Vorzugsachse mit der Mittelachse 217 ist bevorzugt, da in diesem Fall die Orientierung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen 21 besonders gut rotationssymmetrisch bezüglich der Vorzugsachse ausgebildet sein kann. Davon abweichend kann die Vorzugsachse aber auch parallel oder schräg zur Mittelachse 217 verlaufen.
In Figur 2A verlaufen die Verstärkungsfasern 4 in dem Zapfen 21 zu der Vorzugsachse hingekrümmt. Insbesondere ist die räumliche Orientierungsverteilung der Verstärkungsfasern 4 in dem Zapfen 21 rotationsellipsoidartig ausgebildet. Die Figur zeigt zur Veranschaulichung des Faserverlaufs einen Schnitt durch fünf Rotationsellipsoide, entlang deren Oberfläche sich die Verstärkungsfasern bevorzugt erstrecken. Die Rotationssymmetrieachsen dieser Rotationsellipsoide verlaufen kollinear entlang der Vorzugsachse, welche durch die Mittelachse 217 gebildet wird. Insbesondere ist die Form der Rotationsellipsoide zumindest teilweise von einer Kugelform verschieden, so dass die räumliche Orientierungsverteilung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen 21 eine Vorzugsrichtung entlang der Mittelachse 217 aufweist. Die Häufigkeit, mit der in dem gezeigten Schnitt durch den Zapfen Winkel zwischen der Mittelachse und der jeweiligen Haupterstreckungsrichtung der einzelnen Verstärkungsfasern vorkommen, nimmt zu kleinen Winkeln hin zu. Anhand eines Schnitts durch den Zapfen kann somit die Vorzugsrichtung der räumlichen Orientierungsverteilung ermittelt werden.
Eine alternative Orientierung der Verstärkungsfasern mit einer Vorzugsrichtung ist in der Figur 2B dargestellt. Die Verstärkungsfasern 4 verlaufen parallel zu der Vorzugsachse oder von der Vorzugsachse weggekrümmt. Insbesondere verlaufen die von der Vorzugsachse weggekrümmten Verstärkungsfasern 4 in dem Zapfen 21 hyperbelartig, wobei sich der Verlauf der Verstärkungsfasern zur Endfläche 215 des Zapfens hin asymptotenartig der Vorzugsrichtung annähert. Der bevorzugte Verlauf der Verstärkungsfasern ist wiederum rotationssymmetrisch zur Vorzugsachse und damit zur Mittelachse 217 ausgebildet.
Der in den Figuren 2A und 2B jeweils skizzierte Verlauf soll lediglich darstellen, wie die Verstärkungsfasern 4 in dem Zapfen 21 bevorzugt ausgerichtet sind. Dies bedeutet nicht, dass alle Verstärkungsfasern in den Zapfen gemäß diesem Grundmuster des Faserverlaufs ausgebildet sind. Ebenso beziehen sich die Symmetrieangaben auf dieses Grundmuster. Der tatsächliche Verlauf der einzelnen Verstärkungsfasern ist in der Regel nicht exakt rotationssymmetrisch ausgebildet. Die in den Figuren 2A und 2B gezeigte Orientierung der Verstärkungsfasern in den Zapfen weist jeweils eine Vorzugsrichtung auf, wobei die Vorzugsrichtung insbesondere entlang der Mittelachse des jeweiligen Zapfens verläuft. In beiden Fällen kann dadurch die Zapfenfestigkeit vorteilhaft erhöht werden.
Selbstverständlich kann auch der Faserverlauf in dem weiteren Zapfen 22 wie im Zusammenhang mit den Figuren 2A oder 2B beschrieben ausgeführt sein. In diesem Fall verläuft die Vorzugsachse der Orientierung der Verstärkungsfasern 4 entlang der Mittelachse 227 des weiteren Zapfens 22.
Besonders bevorzugt weisen die Zapfen 21 und 22 jeweils eine der gezeigten Orientierungsverteilungen auf. So kann mit Vorteil die Zapfenfestigkeit beider Zapfen gleichzeitig erhöht werden.
In Figur 3B ist ein Ausführungsbeispiel für einen Lampensockel gezeigt, bei dem der Lampensockel ein zusätzliches Versteifungselement 31 für den Zapfen 21 aufweist. Hierbei zeigt die Figur 3B schematisch einen Schnitt durch den Zapfen 21. Das Versteifungselement 31 ist als eine Lasche ausgebildet, die an dem ringartigen Metallelement 3 ausgeformt ist. Weiterhin ist das Versteifungselement in das Kunststoffmaterial des Lampensockels 20 eingebettet.
Das ringartige Metallelement ist in Figur 3A in perspektivischer Darstellung schematisch gezeigt. Das ringartige Metallelement 3 weist zwei Laschen 31 und 32 auf, welche diametral angeordnet sind und radial nach außen gerichtet verlaufen. Hierbei ist die Lasche 31 zur zusätzlichen Versteifung des Zapfens 21 und die Lasche 32 zur zusätzlichen Versteifung des Zapfens 22 vorgesehen. An dem ringartigen Metallelement 3 ist weiterhin eine in radialer Richtung abgewinkelte Schweißfahne 33 ausgebildet. Die Schweißfahne weist eine Aussparung 34 auf, die zur elektrischen Kontaktierung des Stromzuführungsdrahtes der Stromrückführung 11 dient.
Das zusätzliche Versteifungselement 31 kann auch separat von dem ringartigen Metallelement ausgebildet sein. Hierfür sind in den Figuren 4A und 4B zwei Ausführungsbeispiele gezeigt, wobei das Versteifungselement jeweils als ein Metallblech ausgeführt sein kann. In Figur 4A ist das Versteifungselement im Wesentlichen ringartig ausgebildet und weist einen ersten Schenkel 311 und einen zweiten Schenkel 312 auf. In dem in Figur 4B gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Versteifungselement 31 im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und bedeckt den größten Teil einer Außenfläche des Zapfens 21.
Die in den Figuren 3A bis 4B gezeigten Ausführungsbeispiele für das Versteifungselement beziehungsweise für das ringartige Metallelement sind in der oben genannten deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 0252 68 näher beschrieben.
Bei den in den Figuren 1 bis 4 gezeigten
Ausführungsbeispielen bestehen das Kunststoffsockelteil 20 und die daran ausgeformten Zapfen 21 und 22 bevorzugt aus einem thermisch hoch belastbarem Kunststoff oder enthalten zumindest einen solchen Kunststoff. Weiterhin ist der Kunststoff bevorzugt mechanisch hoch belastbar. Beispielsweise kann ein Kunststoff aus der Gruppe von Polyetherimid (PEI), Polyphenylensulfit (PPS) und Liquid Crystal Polymer (LCP) verwendet werden. Ein Polyetherimid, das auch unter dem Handelsnamen ULTEM® bekannt ist, weist typischerweise einen Glasfaseranteil von 30% auf. Mittels Polyetherimid können Zapfen ausgebildet werden, die bereits ohne ein zusätzliches Versteifungselement eine Festigkeit von mehr als 500 N aufweisen. Die Bruchdehnung dieses Materials liegt bei 2 %.
Bei dem Liquid Chrystal Polymer (LCP), das auch unter dem Handelsnamen VECTRA® oder ZENITE® bekannt ist, beträgt der Anteil an Glasfasern in dem Material zwischen einschließlich 30% und einschließlich 50%. LCP zeichnet sich insbesondere hinsichtlich des Ausgasungsverhaltens durch eine besonders hohe Altersstabilität aus. Gegenüber anderen thermisch hoch belastbaren Kunststoffen ermöglicht LCP somit die Herstellung von einer Lampe, bei denen ein Beschlagen von optischen Komponenten, etwa des Schutzkolbens 10, aufgrund eines Ausgasens des Kunststoffsockelteils 20 weitergehend vermindert ist. LCP ist ein stark anisotropes, hochkristallines Material, das bereits in der flüssigen Phase kristalline Bereiche ausbilden kann, sodass durch eine geeignete Ausrichtung der Kristalle während der Herstellung des Kunststoffsockelteils, beispielsweise mittels Gießens oder Spritzens, eine Verbesserung der Zapfenfestigkeit erzielbar ist.
Die Verstärkungsfasern können alternativ oder zusätzlich zu Glasfasern beispielsweise auch als Kohlefasern ausgeführt sein .
In den Figuren 5A bis 5C ist ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Lampensockels 2 anhand einer schematischen Darstellung von Zwischenschritten gezeigt. Hierbei ist beispielhaft ein Verfahren für einen Lampensockel mit jeweils zwei Zapfen 21 und 22 dargestellt. In der Figur 5A ist schematisch ein Schnitt durch eine Gussform 5 gezeigt, welche für die Herstellung des Lampensockels 2 bereitgestellt wird und einen Gussraum 50 aufweist. Der Schnitt verläuft hierbei diametral durch den Gussraum 50, sodass die für die Ausbildung der radial nach außen gerichteten, und insbesondere diametral angeordneten, Zapfen 21 und 22 vorgesehenen Teilräume 51 beziehungsweise 52 in dem Schnitt zu sehen sind.
Ein in einem fertiggestellten Lampensockel 2 vorgesehenes Teil, das beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung der Lampe 1 oder als zusätzliches Versteifungselement vorgesehen ist, kann vor dem Einströmen der Formmasse in dem Gussraum 50 angeordnet werden. Dies ist in den Figuren 5A bis 7C der verbesserten Übersichtlichkeit halber nicht explizit dargestellt. Die Formmasse kann dieses Teil somit zumindest teilweise umströmen. Insbesondere kann in dem Gussraum ein zusätzliches Versteifungselement 31 für den Zapfen 21 und/oder für den Zapfen 22, etwa ein Versteifungselement, das wie im Zusammenhang mit den Figuren 3A bis 4B beschrieben ausgeführt ist, angeordnet werden.
In dem in Figur 5A gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Gussraum einen Überlaufteilraum 58 und einen Angussteilraum 53 auf. Der Angussteilraum grenzt an einen Einlass 55 der Gussform 5 an. Zur Herstellung des Lampensockels wird der Gussraum über den Einlass mit einer Formmasse befüllt. Dieses Einströmen kann beispielsweise mittels Gießens, etwa Spritzgießens, erfolgen.
Die Formmasse, welche zur Ausbildung des
Kunststoffsockelteils vorgesehen ist, wird in gießfähigem Zustand durch den Einlass 55 in den Gussraum 50 der Gussform 5 eingelassen. Hierbei strömt die Gussmasse durch den für die Ausbildung des Zapfens 21 geformten Teilraum 51 hindurch. Weiterhin fließt ein Teil der Formmasse durch den für die Ausbildung des weiteren Zapfens 22 geformten Teilraum 52 hindurch, sodass ein Überlaufteilraum 58 mit der Formmasse gefüllt wird. Durch beide für die Formung der Zapfen 21 und 22 vorgesehenen Hohlräume 51 beziehungsweise 52 fließt somit zumindest ein Teil der Formmasse hindurch. Aufgrund des Hindurchströmens der Formmasse durch die beiden Zapfen 21 und 22 wird eine eine Vorzugsrichtung aufweisende Orientierung der Verstärkungsfasern gefördert. Die Vorzugsrichtung verläuft entlang der Richtung, in der die Formmasse durch die jeweiligen Teilräume 51 und 52 hindurch strömt.
Nach dem Verfestigen der Formmasse kann das in der Figur 5B schematisch dargestellte Kunststoffsockelteil 20 mit dem Angussteil 211 und dem Überlaufteil 224 aus der Gussform 5 entnommen werden. Das Angussteil 211 und das Überlaufteil 224 erstrecken sich radial von dem jeweiligen Zapfen 21 beziehungsweise 22 nach außen.
In einem nachfolgenden Schritt wird das Angussteil 211 und das Überlaufteil 224 von den Zapfen 21 beziehungsweise 22 abgetrennt. Das Abtrennen erfolgt bevorzugt mechanisch, beispielsweise mittels Brechens, Schneidens oder Sägens. Der fertiggestellte Lampensockel 2 mit dem Kunststoffsockelteil 20 ist in Abbildung 5C dargestellt.
Die räumliche Orientierungsverteilung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen 21 kann wie im Zusammenhang mit Figur 2A beschrieben ausgeführt sein. Eine derartige Orientierungsverteilung der Verstärkungsfasern ist typisch für einen Zapfen, bei dem der für die Formung des Zapfens vorgesehene Teilraum 51 des Gussraums 50 der Gussform 5 an den Angussteilraum 53 angrenzt.
Die Orientierungsverteilung der Verstärkungsfasern in dem weiteren Zapfen 22 kann gemäß der im Zusammenhang mit Figur 2B beschriebenen Orientierungsverteilung ausgebildet sein. Eine derartige Orientierungsverteilung wird typischerweise dadurch erzielt, dass ein Teil der Formmasse durch den für die Ausbildung des an das Überlaufteil angrenzenden Zapfens 22 vorgesehenen Gussraum 52 beim Einströmen der Formmasse hindurch strömt, wobei der Überlaufteilraum 58 aufgefüllt wird. Dabei wird im Vergleich zu einem Zapfen, bei dem bei der Herstellung der für die Ausbildung des Zapfens geformte Teilraum nicht an einen Überlaufteilraum angrenzt, wird die Ausbildung einer Orientierung der Verstärkungsfasern mit einer Vorzugsrichtung gefördert. Die Zapfenfestigkeit kann somit vorteilhaft erhöht werden.
Bei Messungen der entlang der Achse des Lampensockels einwirkenden Kraft, bei der die Zapfen von dem Kunststoffsockel 20 abbrechen, ergab sich für gemäß dem im Zusammenhang mit Figur 5 beschriebenen Verfahren hergestellte Lampensockel im Mittel ein um etwa 20% bis 30% höherer Wert als bei Vergleichslampensockeln, bei denen während der Herstellung auf die Ausbildung des Überlaufteils am weiteren Zapfen verzichtet wurde. Im Gegensatz zu der in Figur 5A gezeigten Gussform 5 grenzt also an den für die Ausbildung des weiteren Zapfens der Vergleichslampensockel geformten Teilraum kein Überlaufteilraum an. Ein Hindurchströmen der Formmasse bei der Herstellung der Vergleichslampensockel durch den für die Ausbildung des weiteren Zapfens vorgesehenen Teilraum ist daher nicht möglich. Eine Orientierung der Verstärkungsfasern in dem weiteren Zapfen der Vergleichslampensockel entlang einer definierten Strömungsrichtung wird dadurch behindert. In der Folge ergibt sich für die Orientierung der Verstärkungsfasern in dem weiteren Zapfen des Vergleichslampensockels keine signifikante Vorzugsrichtung.
Entsprechend zeigte sich bei den Vergleichslampensockeln, dass meist zunächst der weitere, nicht mit einer Vorzugsrichtung der Verstärkungsfasern ausgestattete, Zapfen abbricht. Demnach ist bei den Vergleichslampensockeln der weitere Zapfen schwächer als der Zapfen, durch den die Formmasse beim Einströmen durch den Einlass hindurch strömt. Mittels der gezielten Ausrichtung der Verstärkungsfasern in den Zapfen entlang der Vorzugsrichtung kann demnach die mechanische Belastbarkeit der Zapfen vorteilhaft gesteigert werden .
Bei Messungen an Lampensockeln mit zusätzlichen, wie im Zusammenhang mit den Figuren 3A und 3B beschrieben ausgeführten und angeordneten, Versteifungselementen 31 und 32 für die Zapfen 21 beziehungsweise 22 konnte die Zapfenfestigkeit weitergehend von etwa 380 N auf einen gemittelten Wert von über 500 N gesteigert werden. Ein zusätzliches Versteifungselement ermöglicht folglich mit Vorteil eine weitere Steigerung der mechanischen Belastbarkeit der Zapfen.
Die angegebenen Messwerte beziehen sich jeweils auf Lampensockel 2, bei denen das Kunststoffsockelteil 20 mittels LCP-Materials mit Glasfasern als Verstärkungsfasern gebildet ist . Bei dem fertiggestellten Lampensockel 2 weisen die Zapfen 21 und 22 jeweils eine Trennstelle 210 beziehungsweise 220 auf. Diese Trennstellen entstehen beim Abtrennen des Überlaufteils 224 beziehungsweise des Angussteils 211. Die Vorzugsachsen der Orientierung der Verstärkungsfasern in den Zapfen 21 und 22 verlaufen durch diese Trennstellen 210 beziehungsweise 220.
Bei dem in Figuren 6A bis 6C anhand von Zwischenschritten gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahrens unterscheidet sich die Gussform 5 von der in Figur 5A gezeigten Gussform 5 dadurch, dass die Gussform zusätzlich zu dem Einlass 55 einen weiteren Einlass 56 aufweist. Hierbei ist an dem Einlass 55 ein Angussteilraum 53 und an den weiteren Einlass 56 ein Angussteilraum 54 ausgebildet. Diese beiden Angussteilräume 53 und 54 grenzen jeweils an einen für die Ausbildung des ersten Zapfens geformten Teilraum 51 beziehungsweise für die Ausbildung des weiteren Zapfens geformten weiteren Teilraum 52 an. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Formmasse somit durch den Einlass 55 und den weiteren Einlass 56 in den Gussraum 50 der Gussform 5 einströmen. In Figur 6B ist wiederum das Kunststoffsockelteil 20 mit dem Zapfen 21 und dem weiteren Zapfen 22 sowie ein an den Zapfen angrenzendes Überlaufteil 211 und ein an den weiteren Zapfen 22 angrenzendes Überlaufteil 222 gezeigt.
Figur 6C zeigt wiederum den fertiggestellten Lampensockel 2 mit dem Kunststoffsockelteil 20 nach dem Abtrennen des Angussteils 211 und des weiteren Angussteils 222. Bei diesem Abtrennen entsteht wiederum an dem Zapfen 21 eine Trennstelle 210 und an dem weiteren Zapfen 22 eine Trennstelle 220. Die Verstärkungsfasern in dem Zapfen 21 und dem weiteren Zapfen 22 weisen jeweils eine räumliche
Orientierungsverteilung mit einer Vorzugsrichtung auf, welche wie im Zusammenhang mit Figur 2A beschrieben ausgebildet sein kann. In beiden Zapfen weist somit die Orientierung der Verstärkungsfasern eine Vorzugsrichtung auf, wodurch die Zapfenfestigkeiten der beiden Zapfen mit Vorteil aneinander angeglichen werden können.
Bei dem anhand von einer schematischen Darstellung von Zwischenschritten in den Figuren 7A bis 7C gezeigten dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens unterscheidet sich die in der Figur 7A gezeigte Gussform 5 von der Gussform nach Figur 5A dadurch, dass an den für die Ausbildung des ersten Zapfens 21 geformten Teilraum 51 ein Überlaufteilraum 57 angrenzt. Beim Einströmen der Formmasse in den Gussraum 50 durch den Einlass 55 strömt jeweils ein Teil der Formmasse durch den für die Ausbildung des Zapfens 21 geformten Teilraum 51 und den für die Ausbildung des weiteren Zapfens 22 geformten Teilraum 52 hindurch, sodass die an diese Teilräume angrenzenden Überlaufteilräume 57 und 58 mit der Formmasse gefüllt werden.
Figur 7B zeigt wiederum das Kunststoffsockelteil 20 mit einem Überlaufteil 213 und einem weiteren Überlaufteil 224, wobei das Überlaufteil 213 an den Zapfen 21 und das Überlaufteil 224 an den Zapfen 22 angrenzt. Weiterhin ist an dem Kunststoffsockelteil 20 ein Angussteil 231 ausgebildet.
Figur 7C zeigt den fertiggestellten Lampensockel 2 mit einem Kunststoffsockelteil 20, bei dem das Überlaufteil 213 und das weitere Überlaufteil 224 sowie das Angussteil 231 entfernt sind. Entsprechend weist der Kunststoffsockelkörper drei Trennstellen 210, 220 und 230 auf.
Die räumliche Orientierungsverteilung der Verstärkungsfasern in dem Zapfen 21 und dem weiteren Zapfen 22 weist eine Vorzugsrichtung auf und kann insbesondere gemäß der im Zusammenhang mit Figur 2B beschriebenen räumlichen Orientierungsverteilung ausgeführt sein. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel des Verfahrens weist der fertiggestellte Lampensockel somit zwei Zapfen auf, in denen die räumliche Orientierung der Verstärkungsfasern jeweils eine Vorzugsrichtung aufweist. Die Verläufe der Verstärkungsfasern in den Zapfen 21 und 22 weisen somit das gleiche Grundmuster auf. Mit Vorteil können die Zapfen 21 und 22 so eine in etwa gleich hohe Zapfenfestigkeit aufweisen.
Selbstverständlich ist die Erfindung auch für die Herstellung von Lampensockeln mit einer von zwei abweichenden Zahl von Zapfen, etwa mit einem Zapfen oder mit drei Zapfen, geeignet.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist .

Claims

Patentansprüche
1. Lampensockel (2), der ein Kunststoffsockelteil (20) mit mindestens einem ausgeformten Zapfen (21) aufweist, wobei das Kunststoffmaterial des Kunststoffsockelteils mit Verstärkungsfasern (4) versetzt ist, deren Orientierung in dem Zapfen eine Vorzugsrichtung aufweist.
2. Lampensockel nach Anspruch 1, wobei der Zapfen (21) zur Montage des Lampensockels (2) in einer Fassung vorgesehen ist .
3. Lampensockel nach Anspruch 2, wobei die Fassung als Bajonettfassung ausgebildet ist.
4. Lampensockel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Lampensockel (2) ein zusätzliches Versteifungselement (31) für den Zapfen (21) aufweist.
5. Lampensockel nach Anspruch 4, bei dem das Versteifungselement (31) mittels eines Metallblechs gebildet ist und das Metallblech zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial des Kunststoffsockelteils (20) eingebettet ist.
6. Lampensockel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Zapfen (21) eine Trennstelle (210) aufweist.
7. Lampensockel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Orientierung der Verstärkungsfasern (4) in dem Zapfen (21) in Vorzugsrichtung eine Vorzugsachse aufweist, wobei die Vorzugsachse durch eine Endfläche (215) des Zapfens hindurch tritt.
8. Lampensockel nach Anspruch 7, bei dem die Verstärkungsfasern (4) in dem Zapfen (21) parallel zu der Vorzugsachse oder von der Vorzugsachse weggekrümmt verlaufen.
9. Lampensockel nach Anspruch 8, bei dem die von der Vorzugsachse weggekrümmten Verstärkungsfasern hyperbelartig verlaufen und sich der Verlauf der Verstärkungsfasern zur Endfläche (215) hin asymptotenartig der Vorzugsrichtung annähert.
10. Lampensockel nach Anspruch 7, bei dem die Verstärkungsfasern (4) in dem Zapfen (21) zu der Vorzugsachse hingekrümmt verlaufen.
11. Lampensockel nach Anspruch 10, bei dem eine räumliche Orientierungsverteilung der Verstärkungsfasern (4) in dem Zapfen (21) zumindest bereichsweise rotationsellipsoidartig mit der Vorzugsachse als Rotationssymmetrieachse ausgebildet ist.
12. Lampensockel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das Kunststoffsockelteil (20) einen weiteren ausgeformten Zapfen (22) und die Orientierung der Verstärkungsfasern (4) in dem weiteren Zapfen (22) eine weitere Vorzugsrichtung aufweist.
13. Lampensockel nach Anspruch 12, bei dem die Orientierung der Verstärkungsfasern (4) in dem weiteren Zapfen (22) in der weiteren Vorzugsrichtung eine weitere Vorzugsachse aufweist, wobei die weitere Vorzugsachse durch eine weitere Endfläche (225) des Zapfens (22) hindurch tritt.
14. Lampensockel nach Anspruch 13 unter Rückbezug auf Anspruch 7 oder einen darauf rückbezogenen Anspruch, bei dem die Verstärkungsfasern (4) in dem weiteren Zapfen parallel zu der weiteren Vorzugsachse oder von der weiteren Vorzugsachse weggekrümmt verlaufen.
15. Lampensockel nach Anspruch 14, bei dem die von der weiteren Vorzugsachse weggekrümmten Verstärkungsfasern hyperbelartig verlaufen und sich der Verlauf der Verstärkungsfasern zur weiteren Endfläche (225) hin asymptotenartig der Vorzugsrichtung annähert.
16. Lampensockel nach Anspruch 13 unter Rückbezug auf Anspruch 7 oder einen darauf rückbezogenen Anspruch, bei dem die Verstärkungsfasern (4) in dem weiteren Zapfen (22) zur weiteren Vorzugsachse hingekrümmt verlaufen.
17. Lampensockel nach Anspruch 16, bei dem eine räumliche Orientierungsverteilung der Verstärkungsfasern (4) in dem weiteren Zapfen (22) zumindest bereichsweise rotationsellipsoidartig mit der weiteren Vorzugsachse als Rotationssymmetrieachse ausgebildet ist.
18. Lampensockel nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem die Verstärkungsfasern (4) als Glasfasern oder Kohlefasern ausgeführt sind.
19. Lampensockel nach Anspruch 12 oder einen darauf rückbezogenen Anspruch, bei dem der weitere Zapfen (22) eine weitere Trennstelle (220) aufweist.
20. Lampe (1), die einen Lampensockel (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19 umfasst.
21. Lampe nach Anspruch 20, wobei die Lampe als Fahrzeuglampe ausgeführt ist.
22. Verfahren zur Herstellung eines Lampensockels (2), der ein Kunststoffsockelteil (20) mit mindestens einem ausgeformten Zapfen (21) aufweist, mit den Schritten: a) Bereitstellen einer Gussform (5) mit einem Gussraum (50), b) Einströmen einer Formmasse, die ein mit Verstärkungsfasern (4) versetztes Kunststoffmaterial enthält, über einen Einlass (55) der Gussform in den Gussraum, wobei die Formmasse zumindest teilweise durch einen für die Ausbildung des
Zapfens geformten Teilraum (51) des Gussraums der Gussform hindurch strömt, und c) Fertigstellen des Lampensockels.
23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Orientierung der Verstärkungsfasern (4) in dem Zapfen nach Schritt c) eine Vorzugsrichtung aufweist, welche entlang der Richtung ausgebildet ist, in der die Formmasse durch den für die Ausbildung des Zapfens (21) geformten Teilraum (51) des Gussraums (50) der Gussform (5) hindurch strömt .
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, wobei vor Schritt b) ein zusätzliches Versteifungselement (3) für den Zapfen (21) in den Gussraum (50) eingebracht wird, und das Versteifungselement (3) in Schritt b) von der Formmasse zumindest teilweise umformt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei das Kunststoffsockelteil (20) einen weiteren ausgeformten Zapfen (22) aufweist und die Formmasse in Schritt b) zumindest teilweise durch einen für die Ausbildung des weiteren Zapfens (22) geformten weiteren Teilraum (52) des Gussraums (50) der Gussform (5) hindurch strömt.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei in Schritt b) an dem Zapfen (21) ein Angussteil (211) ausgebildet wird und in Schritt c) das Angussteil (211) von dem Zapfen abgetrennt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26 unter Rückbezug auf Anspruch 25, wobei in Schritt b) an dem weiteren Zapfen (22) ein weiteres Angussteil (222) ausgebildet wird und in Schritt c) das weitere Angussteil (222) von dem weiteren Zapfen (22) abgetrennt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei in Schritt b) mittels eines durch den für die Ausbildung des Zapfens (21) geformten Teilraum (51) des Gussraums (50) der Gussform (5) hindurch strömenden Anteils der Formmasse ein Überlaufteil (213) ausgebildet wird und in Schritt c) das Überlaufteil (213) von dem Zapfen (21) abgetrennt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28 unter Rückbezug auf Anspruch 25, wobei in Schritt b) mittels eines durch den für die Ausbildung des weiteren Zapfens (22) geformten weiteren Teilraum (52) des Gussraums (50) der Gussform (5) hindurch strömenden Anteils der Formmasse ein weiteres Überlaufteil (224) ausgebildet wird und in Schritt c) das weitere Überlaufteil (224) von dem weiteren Zapfen abgetrennt wird.
30. Verfahren nach Anspruch 25, wobei in Schritt b) an dem Zapfen (21) ein Angussteil (211) und an dem weiteren Zapfen (22) mittels eines durch den für die Ausbildung des weiteren Zapfens geformten Teilraum (52) des Gussraums (50) der Gussform (5) hindurch strömenden Anteils der Formmasse ein Überlaufteil (224) ausgebildet wird und in Schritt c) das Angussteil (211) und das Überlaufteil (224) abgetrennt werden.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 30, wobei das Einströmen der Formmasse in Schritt b) mittels Spritzgießens erfolgt.
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