EP2106614A2 - Schweisshilfe für eine glühwendel - Google Patents

Schweisshilfe für eine glühwendel

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EP2106614A2
EP2106614A2 EP07847851A EP07847851A EP2106614A2 EP 2106614 A2 EP2106614 A2 EP 2106614A2 EP 07847851 A EP07847851 A EP 07847851A EP 07847851 A EP07847851 A EP 07847851A EP 2106614 A2 EP2106614 A2 EP 2106614A2
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EP
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filament
welding aid
distance
lamp
power
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Sascha Zelt
Frank Auer
Christian Seichter
Gerhard Behr
Klaus Wittmann
Peter Helbig
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Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K3/00—Apparatus or processes adapted to the manufacture, installing, removal, or maintenance of incandescent lamps or parts thereof
    • H01K3/06—Attaching of incandescent bodies to mount

Definitions

  • the present invention relates to a welding aid for a filament of a lamp, a lamp with such a welding aid, and a method for attaching such a welding aid, wherein the welding aid is adapted to connect the filament to a current-carrying carrier.
  • connection between an incandescent filament and a power supply is produced by means of welding.
  • welding aids are used, which are usually made of molybdenum and ensure that between the filament and power supply, a firm connection.
  • a molybdenum foil is placed around the end of the incandescent filament to be connected to the power supply, wherein the molybdenum foil must have a certain distance d from the actual filament body in order to pass the incandescent filament through the welding process not to damage.
  • the molybdenum foil may be oriented such that twisting of the filament during welding is prevented. But instead of a slide can also be Molybdenum tube or a molybdenum band may be placed around the filament wire.
  • a disadvantage of using welding aids is that due to the additional heat capacity of the welding aid, the temperature of the first 1-3 turns of the filament is reduced. As a result, a temperature gradient forms over the length of the incandescent filament, whereby the temperature drops towards the ends of the incandescent filament. This results in a reduced or inhomogeneous luminance, which in turn results in a non-optimal light distribution in the lamp, especially in the headlight. In addition, the transport of tungsten increases from the middle of the coil to the coil ends, which can lead to winding short-circuits and ultimately to a reduced lamp life.
  • the object of the present invention is therefore to provide a welding aid, as well as a lamp with such a welding aid and a method for attaching such a welding aid, which improves the above-mentioned disadvantages of the prior art.
  • a welding aid as well as a lamp with such a welding aid and a method for attaching such a welding aid, wherein the welding aid is designed to connect a filament end with a current-carrying carrier, and this at a certain distance d from the filament body is arranged, wherein the distance d as a function of a Power P at which the lamp is operated is fixed.
  • the distance d of the welding aid to the filament body Due to this power-dependent scaling of the distance d of the welding aid to the filament body, the distance d can be minimized for lamps with low wattages on the one hand, whereby the component size can be reduced overall. On the other hand, the optimized distance d reduces the temperature decrease, as a result of which the temperature gradient can be significantly reduced.
  • the distance from welding aid to filamentary body was determined mainly by the predetermined geometry of incandescent filament and current-carrying carrier.
  • the other constraint to be met was, of course, that the welding aid not be placed too close to the filament body.
  • the distance d scales with the power P.
  • PW proved particularly advantageous.
  • a corresponding scaling led to a very low temperature gradient and therefore causes a homogeneous luminance, which in turn leads to an improved light distribution in the headlight. For example, such a sharp cut-off line can be ensured if the lamp is to be used as a headlight for the low beam.
  • Particularly advantageous is an embodiment in which the scaling ratio of distance to power
  • the temperature gradient is reduced, and improves the luminance and the light distribution, whereby a longer life of the lamp is achieved.
  • Fig. 1 A perspective cutaway view of a first embodiment of the invention
  • Fig. 2A A plan view of the embodiment shown in Figure 1, wherein a power P 1 is used;
  • FIG. 2B a plan view of the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, wherein a power P2 is used.
  • Preferred embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a perspective cutaway view of a first exemplary embodiment of the present invention, in which a welding aid 2 is arranged at a specific distance d from a helical body 4 of an incandescent filament 8.
  • the welding aid 2 may for example consist of a molybdenum tape, a molybdenum pipe or a molybdenum foil which is arranged around an incandescent filament end 10 of the incandescent filament 8 in order to connect the incandescent filament end 10 to a current-carrying carrier 12.
  • the distance d is determined by a power P at which the filament 8 is to be operated, this being
  • FIGS. 2A and 2B show the change in the distance d when the incandescent filament 8 is to be operated with different powers Pi and P 2 , respectively.
  • FIG. 2A shows the arrangement of the welding aid 2 on the filament body 4 when the filament 8 is operated with a power Pi. If one puts the above genann ⁇
  • FIG. 2B likewise shows the arrangement of the welding aid 2 with respect to the filamentary body 4.
  • this lamp is operated with a lower power P 2 , ie P 2 ⁇ P 1 , so that the welding aid 2 is arranged at a second distance d 2 on the incandescent filament 8.
  • a welding aid for an incandescent filament of a lamp or a lamp with such a welding aid wherein the incandescent filament has an incandescent filament body and at least one filament end, and the welding aid is arranged at a distance d from the filament body and is adapted to the at least one filament end to connect with a current-carrying carrier, wherein the Distance d is determined depending on a power P at which the lamp is operated.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

Offenbart wird eine Schweißhilfe für eine Glühwendel einer Lampe bzw. eine Lampe mit einer solchen Schweißhilfe, wobei die Glühwendel einen Glühwendelkörper und mindestens ein Glühwendelende aufweist, und die Schweißhilfe in einem Abstand d vom dem Glühwendelkörper angeordnet ist, und dazu ausgelegt ist, das mindestens ein Glühwendelende mit einem stromführenden Träger zu verbinden, wobei der Abstand d in Abhängigkeit von einer Leistung P, mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt ist.

Description

Beschreibung
Schweißhilfe für eine Glühwendel
Technisches Gebiet
Vorliegende Erfindung betrifft eine Schweißhilfe für eine Glühwendel einer Lampe, eine Lampe mit einer solchen Schweißhilfe, sowie ein Verfahren zum Anbringen einer solchen Schweißhilfe, wobei die Schweißhilfe dazu ausgelegt ist, die Glühwendel mit einem stromzuführenden Träger zu verbinden.
Stand der Technik
Im Allgemeinen wird die Verbindung zwischen einer Glühwendel und einer Stromzuführung mittels Schweißen herge- stellt. Dafür kommen so genannte Schweißhilfen zum Einsatz, die meist aus Molybdän bestehen und sicherstellen, dass zwischen Glühwendel und Stromzuführung eine feste Verbindung entsteht.
Dabei wird, wie beispielsweise in der Druckschrift US 5,808,399 beschrieben, eine Molybdänfolie um das Ende der Glühwendel, das mit der Stromzuführung verbunden werden soll, gelegt, wobei die Molybdänfolie einen gewissen Abstand d zu dem eigentlichen Glühwendelkörper aufweisen muss, um die Glühwendel durch den Schweißprozess nicht zu beschädigen. Zu dem kann, wie in dieser Druckschrift beschrieben, die Molybdänfolie derart ausgerichtet sein, dass ein Verdrehen der Glühwendel während des Schweißens verhindert wird. Statt einer Folie kann jedoch auch ein Molybdänrohr oder ein Molybdänband um den Glühwendeldraht gelegt sein.
Nachteilig bei der Verwendung von Schweißhilfen ist jedoch, dass aufgrund der zusätzlichen Wärmekapazitäten der Schweißhilfe die Temperatur der ersten 1-3 Windungen der Glühwendel herabgesetzt wird. Dadurch bildet sich ein Temperaturgradient über die Länge der Glühwendel aus, wobei die Temperatur zu den Enden der Glühwendel hin abfällt. Dadurch entsteht eine reduzierte bzw. inhomogene Leuchtdichte, was wiederum eine nicht optimale Lichtverteilung in der Lampe, insbesondere in dem Scheinwerfer, nach sich zieht. Darüber hinaus erhöht sich der Wolfram- transport von der Wendelmitte zu den Wendelenden, was zu Windungskurzschlüssen und letzten Endes zu einer redu- zierten Lebensdauer der Lampe führen kann.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, eine Schweißhilfe, sowie eine Lampe mit einer solchen Schweißhilfe und ein Verfahren zum Anbringen einer solchen Schweißhilfe bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile des Stands der Technik verbessert.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schweißhilfe, sowie eine Lampe mit einer solchen Schweißhilfe und ein Verfahren zum Anbringen einer solchen Schweißhilfe, wobei die Schweißhilfe dazu ausgelegt ist, ein Glühwendelende mit einem stromführenden Träger zu verbinden, und diese in einem bestimmten Abstand d von dem Glühwendelkörper angeordnet ist, wobei der Abstand d in Abhängigkeit von einer Leistung P, mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt ist.
Aufgrund dieser leistungsabhängigen Skalierung des Abstands d der Schweißhilfe zu dem Glühwendelkörper kann zum Einen bei Lampen mit kleinen Wattleistungen der Abstand d minimiert werden, wodurch die Bauteilgröße insgesamt verringert werden kann. Zum Anderen wird durch den optimierten Abstand d der Temperaturentzug reduziert, wodurch der Temperaturgradient deutlich verringert werden kann.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schweißhilfen wurde der Abstand von Schweißhilfe zu Glühwendelkörper hauptsächlich durch die vorgegebene Geometrie von Glühwendel und stromführenden Träger bestimmt. Die Andere zu erfüllende Randbedingung war natürlich, dass die Schweißhilfe nicht zu nah an dem Glühwendelkörper angeordnet sein durfte.
Für einen besseren Temperaturgradienten und damit eine optimalere Lichtverteilung in der Lampe skaliert sich er- findungsgemäß der Abstand d mit der Leistung P. Insbeson¬
dere eine Skalierung von 0,018≤—≤0,06 hat sich als
P W besonders vorteilhaft erwiesen. Eine dementsprechende Skalierung führte zu einem sehr geringen Temperaturgradienten und bewirkt deshalb eine homogene Leuchtdichte, was wiederum zu einer verbesserten Lichtverteilung im Scheinwerfer führt. Beispielsweise kann so eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze gewährleistet werden, wenn die Lampe als Scheinwerfer für das Abblendlicht eingesetzt werden soll. Besonders vorteilhaft ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem das skalierende Verhältnis von Abstand zu Leistung
— =0,022 beträgt, was bei einer Leistung einer HaIo-
P W genlampe für Scheinwerfer von 18W zu einem Abstand von d=0, 4 mm führt.
Vorteilhafterweise wird aufgrund des mit der elektrischen Leistung der Glühwendel skalierten Abstands der Schweißhilfe vom Glühwendelkörper der Temperaturgradient verkleinert, und die Leuchtdichte und die Lichtverteilung verbessert, wodurch auch eine größere Lebensdauer der Lampe erreicht wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen, den Zeichnungen und der Beschreibung definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Es stellen dar:
Fig. 1: Eine perspektivische Ausschnittsansicht eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
Fig. 2A: Eine Aufsicht auf das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel, wobei eine Leistung P1 verwendet wird; und
Fig. 2B: Eine Aufsicht auf das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel, wobei eine Leistung P2 verwendet wird. Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Im Folgenden werden gleiche oder gleichartige Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ausschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels vorliegender Erfindung, bei dem eine Schweißhilfe 2 in einem bestimmten Abstand d von einem Wendelkörper 4 einer Glühwendel 8 angeordnet ist. Die Schweißhilfe 2 kann beispielsweise aus einem Molybdänband, einem Molybdänrohr oder auch aus einer Molybdänfolie bestehen, die um ein Glühwendelende 10 der Glüh- wendel 8 angeordnet wird, um das Glühwendelende 10 mit einem stromzuführenden Träger 12 zu verbinden. Dabei bestimmt sich der Abstand d über eine Leistung P, mit welcher die Glühwendel 8 betrieben werden soll, wobei diese
Skalierung über die Relation 0,018≤— ≤0,06 festgelegt
P ist. Besonders vorteilhaft ist ein Verhältnis von
— -0,022 . Das bedeutet beispielsweise, dass, wenn die
P W
Glühwendel 8 mit einer Leistung P=18W betrieben werden soll, dass der Abstand d=0,4mm beträgt.
Die Figuren 2A und 2B zeigen die Änderung des Abstands d, wenn die Glühwendel 8 mit unterschiedlichen Leistungen Pi bzw. P2 betrieben werden soll.
Dabei gilt die Faustregel, dass eine höhere Leistung einen größeren Abstand der Schweißhilfe von der Glühwendel erfordert, um eine möglichst homogene Lichtverteilung in der Glühwendel zu erreichen. Die erklärt sich dadurch, dass bei einer höheren Leistung durch den erhöhten Tempe- raturgradienten der Wärmetransport aus den äußeren Windungen deutlicher zutage tritt.
Dabei zeigt die Figur 2A die Anordnung der Schweißhilfe 2 an dem Glühwendelkörper 4, wenn die Glühwendel 8 mit ei- ner Leistung Pi betrieben wird. Legt man das oben genann¬
te besonders vorteilhafte Verhältnis von 0,022 für die
W
Skalierung zu Grunde, ergibt sich ein Abstand di=0,022-Pi. Der sich in dem ebenfalls oben vorgestellten Fall einer mit 18W betriebenen Halogenlampe auf di=0.4mm beläuft.
Figur 2B zeigt ebenfalls die Anordnung der Schweißhilfe 2 zu dem Glühwendelkörper 4. Diese Lampe wird jedoch mit einer geringeren Leistung P2 betrieben, also P2<Pi, sodass die Schweißhilfe 2 in einem zweiten Abstand d2 an der Glühwendel 8 angeordnet ist. Um das Verhältnis
—=0,022 zu erfüllen, muss der Abstand d2<di gewählt
P2 W werden .
Das bedeutet beispielsweise, dass eine Lampe, die mit einer zweiten Leistung P2 von 5W betrieben werden soll, nur einen Abstand d2 von 0,11mm aufweisen sollte.
Offenbart wird eine Schweißhilfe für eine Glühwendel einer Lampe bzw. eine Lampe mit einer solchen Schweißhilfe, wobei die Glühwendel einen Glühwendelkörper und mindestens ein Glühwendelende aufweist, und die Schweißhilfe in einem Abstand d von dem Glühwendelkörper angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, das mindestens ein Glühwendelende mit einem stromführenden Träger zu verbinden, wobei der Abstand d in Abhängigkeit von einer Leistung P, mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt ist.
Bezugszeichenliste :
2 Schweißhilfe
4 Glühwendelkörper
8 Glühwendel 10 Glühwendelende
12 stromführender Träger
P Leistung d Abstand Schweißhilfe - Glühwendelkörper

Claims

Ansprüche
1. Schweißhilfe (2) für eine Glühwendel (8) einer Lampe, wobei die Glühwendel (8) einen Glühwendelkörper (4) und mindestens ein Glühwendelende (10) aufweist, und die Schweißhilfe (2) in einem Abstand (d) von dem Glühwendelkörper (4) angeordnet ist, und dazu ausgelegt ist, das mindestens eine Glühwendelende (10) mit einem stromführenden Träger (12) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) in Abhängigkeit von einer Leistung (P), mit der die Lampe be- trieben wird, festgelegt ist.
2. Schweißhilfe nach Anspruch 1, wobei der Abstand (d) und die Leistung (P) die Relation 0,01 < d/P < 0,1
— , insbesondere 0,018 < d/P< 0,06 — , erfüllen. W W
3. Schweißhilfe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ab- stand (d) und die Leistung (P) die Relation
£,0,022™ erfüllen. P W
4. Schweißhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Glühwendel aus Wolfram ist.
5. Schweißhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schweißhilfe aus Molybdän ist.
6. Schweißhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schweißhilfe als Rohr, Band, und/oder Folie ausgebildet ist.
7. Schweißhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lampe eine Halogenlampe ist.
8. Lampe, insbesondere Halogenlampe, mit einer Glühwendel (8), die einen Glühwendelkörper (4) und mindes- tens ein Glühwendelende (10) aufweist, und einer
Schweißhilfe (2) zum Befestigen des mindestens einen
Glühwendelendes (10) an einem stromführenden Träger
(12), wobei die Schweißhilfe (2) in einem Abstand (d) von dem Glühwendelkörper (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) in Abhängigkeit von einer Leistung (P), mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt ist.
9. Lampe nach Anspruch 8, wobei der Abstand (d) und die
Leistung (P) die Relation 0,01 < d/P < 0,1 — , ins-
W
besondere 0,018 < d/P < 0,06 — , erfüllen.
W
10. Lampe nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Abstand (d)
und die Leistung (P) die Relation — ^0,022 erfül-
P W len .
11. Verfahren zum Anbringen einer Schweißhilfe (2) nach einem der Ansprüche 1-7 an einer Glühwendel (8), wobei die Schweißhilfe (2) in einem Abstand (d) zum Glühwendelkörper (4) angeordnet wird, und der Abstand (d) in Abhängigkeit von der Leistung (P), mit der die Lampe betrieben wird, festgelegt wird.
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