EP2156518A1

EP2156518A1 - Lampensockel für eine elektrische lampe

Info

Publication number: EP2156518A1
Application number: EP08758097A
Authority: EP
Inventors: Peter Helbig; Alexander Vogel; Andreas Koch; Karl-Heinz Quadfasel; Gottfried W. Ehrenstein; Simon Amesoder; Mike Szameitat; Matthias Scholz
Original assignee: Hubert Stueken & Co KG GmbH; Schempp und Decker Praezisionsteile und Oberflaechentechnik GmbH; Osram GmbH; Friedrich Alexander Universitaet Erlangen Nuernberg
Current assignee: Hubert Stueken & Co KG GmbH; Schempp und Decker Praezisionsteile und Oberflaechentechnik GmbH; Osram GmbH
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2010-02-24
Also published as: WO2008141629A4; WO2008141629A1

Abstract

Es wird ein Lampensockel für eine elektrische Lampe, vorzugsweise eine Kraftfahrzeuglampe, vorgesehen, der ein Kunststoffsockelteil und zumindest eine im Kunststoffsockelteil vorgesehene Kontaktfahne für die Stromzuführung aufweist. Dabei ist zwischen Kunststoffsockelteil und Kontaktfahne zumindest abschnittsweise auf der Kontaktfahne eine Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit bzw. Dichtheit zwischen Kontaktfahne und Kunststoffsockelteil vorgesehen. Dieses kann durch Einbringung von Dichtstreifen unterstützt werden. Es ergibt sich ein Kunststoffsockel, der hohen Dichtanforderungen bei einfachem Herstellungsaufwand genügt.

Description

Lampensockel für eine elektrische Lampe

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht von einem Lampensockel für eine elektrische Lampe, vorzugsweise eine Kraftfahrzeuglampe, aus, der ein Kunststoffsockelteil und zumindest eine Kontakt- fahne aufweist. Die Erfindung ist aber auch bei anderen elektrischen Durchleitungen, wie z.B. Drähten, Kabel und Leiterbahnen und mechanischen, meist metallischen Verstärkungen und Armierungen, nutzbar.

Stand der Technik

Das Dokument DE 196 16 409 offenbart eine Kraftfahrzeug- scheinwerferlampe mit einer in einem gläsernen Lampenkolben eingeschlossenen Glühwendel und einem aus Metall- und Kunststoffteilen bestehenden Lampensockel . Das gasdicht verschlossene Ende des Lampenkolbens ist in einer metallischen Halterung fixiert, die in dem mit den elektri- sehen Anschlüssen der Lampe versehenen Kunststoffsockel- teil verankert ist. Die aus dem Lampenkolben herausgeführten Stromzuführungen sind im Innenraum des Kunststoffsockelteils mit Kontaktfahnen, die als elektrische Anschlüsse der Lampe dienen, verschweißt . Der Innenraum des Kunststoffsockelteils, in dem die Stromzuführungen mit den Kontaktfahnen verschweißt sind, ist mit einem Deckel verschlossen. Zur Abdichtung gegen das Eindringen von Luftfeuchtigkeit sind im Lampensockel Siliconteile vorgesehen, durch die die Stromzuführungen hindurchgehen. Ein Nachteil eines derartigen Lampensockels besteht in der komplexen Herstellung und der hohen Fertigungsgenau- igkeit insbesondere in Bezug auf die Dichtanforderungen eines derartigen Lampensockels.

In der Druckschrift DE 198 55 412 Al ist eine elektrische Lampe mit Lampensockel, Lampenkolben und Leuchtmittel of- fenbart . L-förmige Kontaktfahnen, die mit den Stromzuführungsdrähten am Lampenkolben verschweißt sind, sind in das Kunststoffsockelteil des Lampensockels eingespritzt. Ein Lampensockel mit einfach umspritzten Kontaktfahnen erfüllt aufgrund der geringen Haftfestigkeit von Kontakt- fahnen und Kunststoffsockelmaterial, der bei der Verarbeitung auftretenden thermischen und strukturellen (z.B. Kristallisation) Schwindung und der stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten vom Material der Kontaktfahnen und vom Kunststoffmaterial keine erhöhten Dichtan- forderungen .

Nach dem Stand der Technik können ferner Kunststoffsockelteile im Innenbereich zwischen Kontaktfahne und Kunststoff mit einer Kavität versehen sein, die nach dem Umspritzen der Kontaktfahnen mit Flüssigsilicon gefüllt und aufgeheizt werden. Dadurch ist ein komplexer Ferti- gungsprozess erforderlich.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lampensockel für eine elektrische Lampe vorzusehen, bei der zwischen einem Kunststoffsockelteil und Kontaktfahnen den Anforderungen an eine hohe Dichtheit genügt wird. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Lampensockels mit geringem fertigungstechnischen Aufwand vorgesehen werden. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 9 gelöst durch.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen.

Es wird eine Anordnung zum Verbinden eines Stromverbrauchers mit einer Spannungsquelle vorgesehen, bei welcher in einem aus Isoliermaterial bestehenden Gehäuse ein Kontaktelement angeordnet ist, an das einerseits ein zur Spannungsquelle führender elektrischer Leiter und andrer- seits der Stromverbraucher elektrisch leitend anschließbar sind, wobei zwischen Gehäuse und Kontaktelement zumindest abschnittsweise auf dem Kontaktelement eine Be- schichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit bzw. Dichtheit zwischen Kontaktelement und Gehäuse vorgesehen ist. Die Erfindung bezieht sich bevorzugt auf Steckverbinder- Anwendungen, bei denen der elektrische Leiter umspritzt wird und dann Anforderungen an die Dichtheit erfüllt werden müssen.

Die Dichtheit bzw. die bessere Haftung kann gegebenen- falls ohne Beschichtung oder ohne Dichtstreifen erreicht werden. Varianten dazu sind u.a.: Vorsehen von einer Beschichtung aber nicht von einem Dichtstreifen, Vorsehen von einem Dichtstreifen aber nicht von einer Beschichtung, Vorsehen von sowohl einem Dichtstreifen als auch einer Beschichtung.

Es wird bevorzugt, wenn in die Kontaktfahnen zumindest ein Dichtstreifen umlaufend um einen Schenkel der Kontaktfahne eingebracht ist. Dadurch kann die Dichtwirkung verbessert werden. Der Dichtstreifen kann verprägte Schnittkanten aufweisen, um optimale mechanische Dichtkonturen umzusetzen.

Es wird bevorzugt, dass die Schmelztemperatur des Be- schichtungsmaterials höher, gleich oder niedriger als die des Gehäusematerials ist, so dass ein Abtragen oder Verschieben des Dichtungsmaterials beim Einbringen des Gehäusematerials mit hoher Geschwindigkeit verhindert werden kann.

Es wird ein Lampensockel für eine elektrische Lampe, vor- zugsweise eine Kraftfahrzeuglampe, vorgesehen, der ein Kunststoffsockelteil und zumindest eine im Kunststoffsockelteil vorgesehene Kontaktfahne für die Stromzuführung aufweist. Dabei ist zwischen Kunststoffsockelteil und Kontaktfahne zumindest abschnittsweise auf der Kontakt- fahne eine Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit und/oder zum Erhöhen der Dichtigkeit zwischen Kontaktfahne und Kunststoffsockelteil vorgesehen. Es ergibt sich ein Kunststoffsockel, der hohen Dichtanforderungen bei geringem Herstellungsaufwand genügt.

Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung ist über die Kontaktfahne ein Stromzuführungsdraht eines Lampengefäßes mit Spannung versorgbar. Somit kann sowohl ein einfaches Verbinden zwischen Stromzuführungsdraht des Lampengefäßes und Kontaktfahne als auch zwischen der Kon- taktfahne und einem Anschlussstecker über die Kontaktfahne umgesetzt werden.

Es ist vorzuziehen, dass die Beschichtung Epoxidharz aufweist, wobei die Epoxidharze L20, LIl, LH28 und HT2 zu bevorzugen sind. Auf diese Weise lassen sich bei geringen Fertigungskosten Verbundfestigkeiten auf Edelstahlober- flächen zwischen 1,5 und 3 N/mm² umsetzen. Alternativ dazu können auch Polyamide mit/und ohne Lösemittel verwendet werden, denen Haftvermittler oder Dispergiermittel zugegeben sein können.

In einer Abwandlung der Erfindung weist die Beschichtung ein Polyamid-System bzw. ein Polyamid auf. In der Erfindung gelangt bevorzugt ein Mischpolymerisat zum Einsatz. Bei Verwendung von Polyamid lassen sich in Abhängigkeit von dem verwendeten Material für die Kontaktfahne erhöhte Verbundfestigkeiten erreichen, wobei die Kontaktfahnen Magnesium, Stahl, Aluminium, verzinktes Stahl, Edelstahl, Kupfer, Bronze, eine andere Kupferlegierung, verzinnten Stahl, Nickel, Messing aufweisen, wobei auch Silber oder Gold möglich sind. Diese Kontaktfahnen können zusätzliche Oberflächen aus Zinn, Kupfer, Nickel, Silber, Gold, Zinn/Blei und deren Legierungen aufweisen. Die Erfindung ist bevorzugt bei jedem elektrischen Leiter (jedes Kontaktelement) unabhängig von dem Grundwerkstoff und der OberflächenbeSchichtung anwendbar. Infrage kommende Kon- taktelemente und Beschichtungen hängen beispielsweise vom Einsatz ab.

Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung ist die Kontaktfahne im Wesentlichen L-förmig ausgebildet, und ist der Abschnitt der Kontaktfahne, auf den die Beschich- tung aufgebracht ist benachbart zu dem Bereich der Kontaktfahne ausgebildet, in dem die zwei Schenkel der Kontaktfahne miteinander verbunden sind. Dadurch lässt sich ein platzsparender Lampensockel mit dicht eingebrachter Kontaktfahne in den Kunststoffsockel umsetzen. Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Lampensockels mit einem Kunststoffsockelteil vorgesehen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist : Vorsehen zumindest einer Kontaktfahne für die Stromzuführung, Aufbrin- gen einer Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit zwischen Kontaktfahne und Kunststoffsockelteil und Ausbilden des Kunststoffsockelteils an der beschichteten Kontaktfahne. Dadurch lässt sich bei geringem Fertigungsaufwand eine Verbindung zwischen Kunststoffsockelteil und Kontaktfahnen, die hohen Dichtanforderungen genügt, umsetzen.

Es wird ferner bevorzugt, wenn das Aufbringen der Beschichtung bei im Stanzgitter vorgesehenen Kontaktfahnen erfolgt, damit der Fertigungsaufwand für den Lampensockel gering gehalten werden kann.

Entsprechend einer Weiterbildung erfolgt zwischen dem Aufbringen der Beschichtung und dem Ausbilden des Kunststoffsockels das Heraustrennen der Kontaktfahnen aus dem Stanzgitter, wodurch das Aufbringen der Beschichtung be- vorzugt durch eine Beschichtungseinrichtung direkt in einer Zuführeinrichtung umsetzbar ist.

Es wird bevorzugt, wenn das Kunststoffsockelteil an den Kontaktfahnen durch Spritzgießen ausgebildet wird. Dadurch lässt sich ökonomisch günstig ein dichter Kunst- stoffsockel realisieren.

Vorzugsweise wird vor dem Aufbringen einer Beschichtung zur Erhöhung der Haftfestigkeit ein Haftvermittler auf die Kontaktfahne aufgebracht, um so eine zusätzlich verbesserte Haftung umzusetzen. Die Ausbildung des Kunststoffsockelteils erfolgt stärker bevorzugt mit einem Spritzdruck, der eine Kompression der Beschichtung der Kontaktfahne bewirkt, so dass bei einer Volumenvergrößerung des Sockelmaterials beim Abkühlen ein stoffdichter Kontakt umsetzbar ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung wird bevorzugt, wenn das Kontaktelement ein Pin, ein Flachstecker oder ein Stift ist und die Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit auf das Kontaktelement aufgebracht oder zumin- dest abschnittweise in eine Vertiefung des Kontaktelements eingebracht ist . Auf diese Weise können mit geringem Aufwand herkömmliche Kontaktelemente mit erhöhter Dichtheit in ein Gehäuse eingebracht sein.

Ferner ist es günstig, wenn die Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit im Wesentlichen ringförmig auf das Kontaktelement aufgebracht oder zumindest abschnittweise in eine Vertiefung des Kontaktelements eingebracht ist, da so ein einfacher Herstellungsprozess mit guter Dichtwirkung umsetzbar ist.

Die Dichtwirkung kann verbessert werden, wenn zumindest die Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit in Form von zumindest zwei ringförmigen Ausgestaltungen am Kontaktelement ausgebildet ist .

Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Umspritzen von Metallteilen mit thermoplastischen

Kunststoffen bzw. KunststoffSystemen behandelt, wobei nach dem Umspritzen eine Dichtheitsforderung in Bezug auf die Verbindungen zwischen Metallteil (Durchführung) und

Kunststoff erfüllt werden kann. Die Metallteile können unabhängig vom Material, der Oberfläche und der Geometrie partiell oder vollflächig mit einem Dichtstoff, z.B. Polyamid oder Polyamidsystem, beschichtet werden und dann umspritzt werden.

Unterstützt und verbessert wird die Dichtwirkung, wenn die Beschichtung umlaufend, an einer oder mehr als einer Stelle und möglichst an abgesetzten Konturen der Metall- teile aufgebracht wird. Diese ist jedoch nicht zwingend notwendig. Die Dichtwirkung wird unterstützt und verbessert, wenn die Metallteile vor dem Aufbringen des Dicht - materials mit einem Haftvermittler beschichtet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs- beispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Lampensockels mit eingebrachter Halterung und mit Lampenkolben,

Fig. 2 eine Schnittansieht des erfindungsgemäßen Lampensockels an einer Kontaktfahne,

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Verbundfestigkeit bei Verwendung von gelöstem Polyamid auf unter- schiedlichen Metallwerkstoffen,

Fig. 4 eine schräge Draufsicht auf eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Kontaktfahne,

Fig. 5 eine Schnittansicht an der Linie A-A der Kontakt- fahne von Fig. 5, Fig. 6 ein perspektivische Draufsicht auf beispielhafte zu umspritzende Kontaktelemente,

Fig. 7 bis 9 Beispiele für die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung bei dem Einsatz in elektrischen Kontakten.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Lampenanordnung 1 mit schematisch dargestelltem Lampensockel 2.

Der Lampensockel 2 weist ein Kunststoffsockelteil 4 mit einem Anschlussabschnitt 6 auf. Der Anschlussabschnitt 6 ist buchsenartig ausgeführt. In dem Innenraum 8 des Anschlussabschnitts 6 steht ein Kontaktabschnitt 10 einer Kontaktfahne 12 vor. Die Kontaktfahne 12 ist im Wesentlichen L-förmig ausgebildet und hat einen Verbindungsabschnitt 14, der mit Stromzuführungsdrähten 16, 18 der Lampe 20 verbindbar sind. Der Abschnitt der Kontaktfahne 12, an den der Kontaktabschnitt 10 mit dem Verbindungsabschnitt 14 verbunden ist, ist in das Kunststoffsockelteil 4 eingegossen.

Rechtwinklig zum Innenraum 8 ist am Kunststoffsockelteil 4 ein Flanschabschnitt 22 vorgesehen, über den der Lampensockel 2 an einem in Figur 1 gestrichelt dargestellten Reflektor 24 über einen Dichtungsring 26 befestigbar ist. Radial innerhalb des Flanschabschnittes 22 ist im Lampensockel 2 ein Verbindungsraum 28 vorgesehen, in dem der Verbindungsabschnitt 14 der Kontaktfahne 12 hervorsteht. In dem Flanschabschnitt 22 ist ferner eine ringförmige Trägerhülse 30 verankert, vorzugsweise durch Ultraschallschweißen, in der ist über einen Zwischenring 32 ein napfartiges Halteteil 34 abgestützt, in dem die Quetschung 36 eines Lampengefäßes 38 der Lampe 20 aufgenommen ist. Am zur Quetschung 36 entgegengesetzten Endabschnitt des Lampengefäßes 38 ist eine Licht absorbierende Be- Schichtung 40 vorgesehen.

Die in Figur 1 dargestellte Glühwendel 42 ist mit den Stromzuführungsdrähten 16, 18 elektrisch verbunden.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Lampe 20 eine Einfaden-Halogenglühlampe, die für den Einsatz in einen Kraftfahrzeugscheinwerfer vorgesehen ist. Der Lampensockel 2 ist bevorzugt von den Typen H8, H9 oder HIl, die sich insbesondere für Fernlicht- und Nebellichtleuchten verwenden lassen.

In der Schnittansicht des Lampensockels 2 aus Figur 2 ist das Kunststoffsockelteil 4 ohne Trägerhülse 30, Zwischenring 32 und napfartigen Halteelement 34 dargestellt. Vom Bodenabschnitt 44 des Verbindungsraumes 28 im Kunststoffsockelteil 4 steht ein Ringabschnitt 44 parallel zum Verbindungsabschnitt 14 vor. Der Ringabschnitt 44 dient zur Befestigung der Trägerhülse 30 im Innenraum des Flanschabschnittes 22.

Obwohl in Figur 2 lediglich eine Kontaktfahne 2 gezeigt ist, ist die vorliegende Erfindung bevorzugt auf den Fall anwendbar, in dem zwei Kontaktfahnen parallel zueinander zum Kontaktieren des jeweiligen Stromzuführungsdrahtes 16, 18 der Lampe 20 vorgesehen sind. Die Kontaktfahnen sind bevorzugt aus Stahlblech hergestellt und vorzugsweise mittels Spritzgießen im Kunststoffsockelteil 4 des Lampensockels 2 vorgesehen. Der Verbindungsabschnitt 14 der Kontaktfahne 12 ist mit einer Nut 46 ausgestattet, in die jeweils ein abgewinkelter Endabschnitt der Stromzuführungsdrähte 16, 18 einbringbar ist. Die Nut 46 ist durch zwei unterschied- lieh lange Stege 48, 50 seitlich begrenzt, wobei jeder der Stege 48, 50 an seiner der Nut zugewandten Seite eine Schräge 48a, 50a zum vereinfachten Einbringen des Stromzuführungsdrahtes 16, 18 in die Nut aufweist. Die Schweißverbindung zwischen dem jeweiligen Stromzufüh- rungsdraht und der Kontaktfahne 12 wird durch kurzzeitiges Erhitzen des Materials des kürzeren Stegs 50 über dessen Schmelzpunkt mittels eines Lasers hergestellt. Nach dem Erstarren der Schmelze ist der Stromzuführungs- draht 16, 18 mit dem kürzeren Steg 50 verbunden.

Durch die Erfinder wurde herausgefunden, dass es vorteilhaft ist, den Winkelbereich 52 der Kontaktfahne 12, durch den der Kontaktabschnitt 10 und der Verbindungsabschnitt 14 miteinander verbunden sind, zumindest abschnittsweise mit einer die Haftfestigkeit erhöhenden Beschichtung zu versehen. Als Beschichtungsmaterial eignen sich bevorzugt thermoplastische Kunststoffe, vorzugsweise Polyamide. Die Schichtdicke ist dabei in Abhängigkeit von dem angewendeten Verfahren bzw. der Konstruktion zu wählen. Die Beschichtung kann bevorzugt 0,5 mm sein, kann durch Spritz- guss aufgebracht sein und sie kann auch geometrisch profiliert sein. Ein spritzgießfähiges Dichtungsmaterial wird auf die Kontaktfahne im Spritzgießverfahren oder durch Aufprägen aufgebracht .

Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, eine Beschich- tung aufzubringen: durch Aufstreichen, durch Tauchen,

Aufrollen, Sprühen aber auch durch Aufspritzen im Spritz- gießverfahren. Es besteht auch die Möglichkeit in Richtung "Aufschrumpfen", z.B . einen dünnen Schlauch darüber zu stülpen oder eine umwickelte Folie, der/die sich durch Hitzeeinwirkung auf die Fahne eng anlegt und anschmiegt, ähnlich wie es in der Verpackungsindustrie umgesetzt wird.

Die Vorbehandlung kann im Vakuum, unter normalen Umgebungsbedingungen oder unter besonderer Gasatmosphäre erfolgen und ermöglicht eine Aktivierung der Oberfläche im Sinne einer verbesserten Haftung und/oder Reinigung von haftungsschädlichen Stoffen. Auf die auf diese Weise vorbehandelte Oberfläche wird die Beschichtung aufgetragen, aufgespritzt oder aufgeprägt.

Das Dichtungsmaterial kann eine streichfähige oder sprüh- fähige Masse aber auch ein spritzgießfähiges oder aufpressbares Material sein. Unter Aufpressen wird eine Art Prägeprozess verstanden, bei dem ein vorliegendes Halbzeug, meist in Folienform, unter Wärme auf die Fahnen ge- presst wird.

Eine sorgfältige Reinigung der Kontaktflächen, besonders der Fahnenoberfläche, verbessert die Haftung. Eine zusätzliche Reinigung und/oder zusätzliche Aktivierungen durch Laser oder Plasma sind vorstellbar.

Wenn eine Dichtigkeit dadurch erreicht werden soll, dass die bei der normalen Umspritzung der Fahnen mit dem Lampensockel von außen beginnende Erstarrung der Schmelze den Kunststoff von den Fahnen abzieht und dadurch Frei- räume schafft, und dieses allein dadurch verhindert werden soll, dass die Haftung an der Fahne ausreichend hoch ist, erscheint es notwendig, dass die Beschichtung eine vorbestimmte Dicke hat, damit das Dichtungs-Material auch ausreichend verformbar ist. Es wird daher bevorzugt eine Dicke der Beschichtung von 0,1 bis 2 mm verwendet. Der untere Wert gilt eher für aufgestrichene Schichten, der obere für aufgespritzte oder aufgeprägte Schichten.

Es können auch zur Haftungsausbildung zusätzlich ein Primer bzw. Haftvermittler eingesetzt werden, so dass nach einer evtl. Behandlung (Plasma, Laser) zunächst ein Haftvermittler, ein Primer wie Silan mit wenigen μm, aufge- bracht wird, was auch in der Galvanik umsetzbar ist, und dann erst das eigentliche Beschichtungsmaterial .

Mit hoher Wahrscheinlichkeit wird durch die Haftung einer im Vergleich zum Metall der Kontaktfahne im Wesentlichen duktileren Schicht die Dichtigkeit gewährleistet. Die Verformbarkeit der Schicht, besonders bei den hohen Temperaturen, durch die umströmende Schmelze ist nicht ohne Bedeutung sein. Ebenso ist eine, wenn auch geringe Verformbarkeit beim Schwinden des Sockelmaterials beim Abkühlen (wie oben beschrieben) nützlich.

Beim Umspritzen mit dem Dichtungsmaterial sind dünne Schichten ebenso möglich wie profilierte Strukturen aus dem Dichtungsmaterial, was beim Umspritzen in großer geometrischer Vielfalt möglich ist. Dadurch wird eine Dichtung nicht nur durch die Haftfestigkeit senkrecht zur leitenden metallischen Fahne gewährleistet, sondern es kann auch seitlich an das umspritzte Profil aus dem Dichtungsmaterial eine Haftung erfolgen.

Darüber hinaus sollte für eine ausreichende große Kontaktfläche zwischen Dichtungsmaterial und metallischer Einlage gesorgt werden. In Figur 4 ist die Beschichtung mit einem Polyamid- System, vorzugsweise in ursprünglich gelöster Form, hier mit gelöstem Polyamid, dargestellt, wobei im Fall f) für die Kontaktfahne Stahl, im Fall g) verzinkter Stahl, im Fall h) Edelstahl, im Fall i) Aluminium, im Fall j) Magnesium verwendet wurde und jeweils als Vergleichswert in schwarz die Verbundfestigkeit bei unbeschichtetem Metall wiedergegeben ist. Der grafischen Darstellung aus Figur 4 ist zu entnehmen, dass die Verbundfestigkeit bei Edel- stahl am größten war und bei verzinktem Stahl, Aluminium, Stahl und Magnesium jeweils kleiner geworden ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass lediglich im Winkelbereich 52 eine Beschichtung vorgesehen ist, sondern die Erfindung ist auch dann anwend- bar, wenn ein beliebiger in das Kunststoffsockelteil 4 eingebetteter Abschnitt der Kontaktfahne 12 mit der Beschichtung versehen ist.

Bei der Herstellung des Lampensockels 2 entsprechend der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass Kontaktfahnen vor dem Vorsehen des Kunststoffsockelteils 4 durch Spritzgießen mit der Beschichtung versehen werden. Beispielsweise werden die Kontaktfahnen im Stanzgitter der Spritzgusseinheit zugeführt und können diese vor oder nach dem Austrennen mit der Beschichtung versehen werden. Anschließend erfolgt dann das Einlegen der Kontaktfahnen in die Spritzgießwerkzeuge.

Da somit das Vergießen mit Silikon auf separaten Vergießanlagen^' entfällt und lediglich die Beschichtung an den Kontaktfahnen vorgesehen werden muss, kann die Herstel- lung des erfindungsgemäßen Lampensockels im Vergleich zu den Lampensockeln nach dem Stand der Technik vereinfacht werden. Es ist lediglich die Beschichtungseinrichtung an der Zuführeinheit vorzusehen.

Alternativ dazu erfolgt eine separate Beschichtung der Kontaktfahnen vor dem Zuführen zum Umspritzen. Die separate Beschichtung ist effektiver als ein Vergießen fertiger Sockel mit Silikon. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten:

1. Beschichtung Halbzeug (gewalztes Band),

2. Beschichtung gestanzter Teile am Band und

3. Beschichtung gestanzter Teile als Einzelteile

Die Fig. 4 und 5 zeigen Abwandlungen bei der beschichteten Kontaktfahne 112 entsprechend der vorliegenden Erfindung, die einen Kontaktabschnitt 110 und einen Verbin- dungsabschnitt 114 aufweist.

In einem Winkel im Bereich von größer als 0° und kleiner als 90° , vorzugsweise 45° , zur Längsachse LI des Kontaktabschnitts 110 angestellt verläuft ein Dichtstreifen 120 im Kontaktabschnitt 110. In einem Winkel im Bereich von größer als 0° und kleiner als 90°, vorzugsweise 45°, zur Längsachse L2 des Verbindungsabschnitts 114 angestellt verläuft eine Dichtstreifen 122 im Kontaktabschnitt 114. Obwohl in Fig. 4 zwei Dichtstreifen 120, 122 dargestellt sind, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Bei- spielsweise wird angestrebt, nur einen Dichtstreifen bei gleichzeitiger Erfüllung der Dichtanforderungen vorzusehen oder können mehr als zwei Dichtstreifen zum Einsatz gelangen. Die Dichtstreifen können geprägt, gestanzt, gefräst, durch Laser oder durch sonstigen Formgebung gebildet werden.

Jeder der Dichtstreifen setzt eine abgesetzte Dichtkontur um, beispielsweise durch eine beidseitige Prägung von 0,05 mm. Die Breite Bl, B2 der Dichtstreifen ist bevorzugt größer als 1 mm ausgebildet. Die Breiten Bl und B2 der Dichtstreifen 120, 122 können gleich oder voneinander verschieden sein.

Um zusätzliche Dichtflächen 124, 126 im kritischen stirnseitigen Bereich zu schaffen sind abgesetzte Stirnseitenflächen 128, 130 vorgesehen, die zur Mittelachse L3 , L4 im Wesentlichen senkrecht verlaufen. Die Stirnseitenflächen 128, 130 sind in Fig. 4 verprägt, damit optimale me- chanische Dichtkonturen umsetzbar sind.

An Oberflächenabschnitten der Kontaktfahne 112, wie beispielsweise auch an den Dichtstreifen, kann eine Dickenprägung für einen guten Halt des Dichtmaterials auf der Stanzteiloberfläche beim Umspritzen vorgesehen sein.

Auf die Dichtstreifen 120, 122 ist das Dichtmedium, wie z.B. ein Polyamid oder ein Polyamidsystem, vorzugsweise in Form einer umlaufenden Beschichtung, aufgebracht. Optional kann ein Haftvermittler vorgesehen sein. Das Dichtmedium kann dabei nur in die Dichtstreifen einge- bracht sein, in die Dichtstreifen eingebracht und auf jeweilige Randabschnitte aufgebracht sein oder alternativ dazu kann ein Dichtmedium sowohl in den Dichtstreifen 120, 122 als auch in der Ausnehmung 118 vorgesehen sein. Der Vorteil ist dann eine verbesserte Dichtwirkung auf- grund einer stark gestuften Kontur unterhalb des Dichtmediums .

Fig. 5 stellt eine Schnittansicht durch die Kontaktfahne aus Fig. 4 an der Linie A-A entsprechend einer Ausgestal- tung dar, wobei im Verbindungsbereich zwischen Kontaktabschnitt 110 und Verbindungsabschnitt 114 die Ausnehmung 118 vorgesehen ist. Die Dichtstreifen 120, 122 sind in dem Kontaktabschnitt 110 und im Verbindungsabschnitt 114 beidseitig ausgebildet. Dichtmaterial 140 ist sowohl in der Ausnehmung 118 als auch in den Dichtstreifen 120, 122 vorgesehen. Durch diese unregelmäßige Oberflächenstruktur kann die Dichtwirkung verstärkt werden. Außerdem kann durch die stufenförmige Ausgestaltung aufgrund der Dicht- streifen 120, 122 das Dichtmaterial 140 besser fixiert werden und kann so nicht auf einfache Weise abgelöst werden.

Das Dichtmaterial 140 wird zwischen den Abschnitten 136 in der Ausnehmung 118 und an den Dichtstreifen 120, 122 fest eingespannt. So dass eine gute Haftwirkung erzielbar ist. Entsprechend einer Ausgestaltung sind die Abschnitte 136 mit einem Haftvermittler versehen, so dass ein sehr gute Fixierung des Dichtmaterials 140 möglich ist.

Eine derartige Haftvermittlerschicht kann sowohl am Umfang der Ausnehmung 118 als auch an der zur Ausnehmung 118 weisenden Kante der Dichtstreifen 120, 122 vorgesehen sein. Auf diese Weise wird an kritischen Stellen verhindert, dass sich das Dichtmaterial 140 von der Kontaktfahne 112 löst.

Nachfolgend werden weitere Varianten zur Erhöhung der Dichtwirkung diskutiert. Dabei ist eine gute Haftung zwi- sehen dem Material der Kontaktfahne und der Beschichtung sowie der Beschichtung und dem Sockelkunststoff anzustreben. Darüber hinaus ist es günstig, eine Dichtwirkung durch eine Expansion der Beschichtung anzustreben.

In dem Fall, in dem das aufgestrichene und/oder das aufgespritzte Dichtungsmaterial 140 bei einer Temperatur, die niedriger als die Schmelztemperatur des Sockelmaterials ist, schmilzt, im Fall von Polyamidsystemen bei 190 ⁰C, und das Sockelmaterial bei deutlich höheren Tempera- turen mit hoher Geschwindigkeit eingespritzt wird, kann durch die in die Kontaktfahne eingebrachten Dichtungs- streifen 120, 122 das Abtragen oder das Verschieben des Dichtungsmaterials 140 be- bzw. verhindert werden.

Da die Kontaktfahne bei der Ausbildung des Lampensockels in ein kälteres Werkzeug eingespannt ist, hat diese eine geringe Temperatur, so dass dadurch eine Kühlung der Beschichtung bewirkt wird und somit ein sicherere Beschichtung der Kontaktfahne erreicht werden kann.

Beim Einspritzen des wärmeren Sockelmaterials ergibt sich eine oberflächliche Erwärmung des Dichtungsmaterials, so dass sich eine bessere Haftung zwischen Dichtungsmaterial und Sockelmaterial umsetzen lässt .

Darüber hinaus können das Dichtungsmaterial und im gewissen Umfang auch das dieses umgebende Sockelmaterial eine stärkere Schwindung beim Abkühlen als das metallische Material der Kontaktfahne haben. Durch die Verankerung der Beschichtung in den Dichtstreifen wird z.B. die Schwindung zwischen den Dichtstreifen bzw. zwischen den Dichtstreifen und der Lochung behindert, was zu einem vertika- len kraftschlüssigen Kontakt der Beschichtung mit den Rändern der eingebrachten Dichtungsstreifen führt und damit zu einer verbesserten Dichtung.

Bei einer weiteren Abwandlung der Erfindung wird beim Um- spritzen der beschichteten oder umspritzten Kontaktfahnen mit PPS oder einem anderen Kunststoffen ein erheblicher Spritz-Druck aufgebaut wird, der das an den Kontaktfahnen anliegenden Material komprimiert, wie z.B. Dichtungselemente (z.B. O-Ringe) oder die aufgetragenen Dichtungsschichten, wie beschicht- und spritzbare Polyamidsysteme. Dadurch kann die beim Abkühlen auftretende Schwindung des gespritzten Sockel-Kunststoffs durch eine eigene Entspannung bzw. Relaxation, d.h. eine Volumenvergrößerung, des Sockelmaterials kompensiert werden und somit ein Stoff- dichter Kontakt gefördert werden.

Alternativ dazu kann ein Sockelmaterial mit geringer thermischer Schwindung, beispielsweise durch Füllstoffe und Fasern mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, verwendet werden.

Der Einsatz der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf Lampensockel beschränkt, sondern kann auch bei beliebigen elektrischen Kontaktelementen in einem Kunststoffgehäuse erfolgen.

In Fig. 6 sind Beispiele für zu umspritzende Kontaktelemente 180, 182, 184 in perspektivischer Darstellung wie- dergegeben. Jedes dieser Kontaktelemente 180, 182, 184 weist zwei Ringe 186 aus Dichtmaterial auf. Diese sind entweder auf die durchgehende Oberfläche der Kontaktelement aufgebracht oder in Ausnehmungen, vorzugsweise ringförmige Ausnehmungen, der Kontaktelemente 180, 182, 184 eingebracht. In den Fig. 7 bis 9 ist der Einsatz des Kontaktelements 184 beispielhaft in Gehäusen 188, 190, 192 gezeigt. Dabei verbindet ein Kontaktelement 184 zwei Räume A, B, in denen der elektrische Kontakt mit einem jeweiligen Endab- schnitt des Kontaktelements 184 hergestellt ist.

In Fig. 7 ist das Kontaktelement 184 abgewinkelt ausgebildet, so dass durch die erfindungsgemäße Anordnung beispielsweise 2 Stecker in einem Winkel von 90° elektrisch miteinander in Verbindung bringbar sind.

Im Fall von Fig. 8 stehen zwei Kontaktelemente 184a, 184b von der Außenfläche des Gehäuses 190 hervor, so eine Kon- taktierung auch außerhalb von begrenzten Räumen möglich ist .

In Fig. 9 ist der Raum B geschlossen ausgebildet, bei- spielsweise kann sich eine elektrische Einrichtung in diesem befinden. Der Raum A ist offen ausgebildet, so dass ein Stecker elektrischen Kontakt herstellen kann.

Zusätzlich zu den Kontaktelementen 184 mit zwei Ringen 186 sind in den Fig. 7 und 8 Kontaktelemente 196 vorgese- hen, die einen Ring 194 aufweisen. Beispielsweise kann damit eine vergleichbare Dichtwirkung erzielt werden. Bei der vorliegenden Erfindung sollte zumindest eine Stelle, vorzugsweise umlaufend, beschichtet sein. Die Verwendung von ein oder zwei Ringen hängt beispielsweise auch von der Anwendung ab.

Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen oder zwei Abdichtbereiche beschränkt, sondern es kann je nach Dichtheitsanforderung eine Vielzahl an Abdichtbereiche, beispielsweise in Form zusätzlicher Ringe, vorgesehen sein.

Als Dichtmaterial kann in den Fig. 6 bis 9 das vorstehend beschriebene Dichtmaterial zum Einsatz gelangen. Zusatz- lieh kann ein Haftvermittler unterhalb des Dichtmaterials vorgesehen sein.

Es wird ein Lampensockel für eine elektrische Lampe, vorzugsweise eine Kraftfahrzeuglampe, vorgesehen, der ein Kunststoffsockelteil und zumindest eine im Kunststoffso- ckelteil vorgesehene Kontaktfahne für die Stromzuführung aufweist. Dabei ist zwischen Kunststoffsockelteil und Kontaktfahne zumindest abschnittsweise auf der Kontakt- fahne eine Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit bzw. Dichtheit zwischen Kontaktfahne und Kunststoffso- ckelteil vorgesehen. Dieses kann durch Einbringung von Dichtstreifen unterstützt werden. Es ergibt sich ein Kunststoffsockel, der hohen Dichtanforderungen bei einfachem Herstellungsaufwand genügt.

Claims

Ansprüche

1. Anordnung zum Verbinden eines Stromverbrauchers mit einer Spannungsquelle, bei welcher in einem aus Isoliermaterial bestehenden Gehäuse ein Kontaktelement angeordnet ist, an das einerseits ein zur Spannungs- quelle führender elektrischer Leiter und andrerseits der Stromverbraucher elektrisch leitend anschließbar sind, wobei zwischen Gehäuse und Kontaktelement zumindest abschnittsweise auf dem Kontaktelement eine Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit bzw. Dichtheit zwischen Kontaktelement und dem vorzugsweise durch Umspritzen des Kontaktelementes ausgebildeten Gehäuse vorgesehen ist .

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei umlaufend um einen Schenkel der Kontaktfahne zumindest ein Dichtstreifen (120, 122) eingebracht ist und die Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit bzw. Dichtheit zumindest abschnittsweise in dem Dichtstreifen vorgesehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, wobei der Dichtstreifen

(120, 122) verprägte Schnittkanten aufweist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schmelztemperatur des Beschichtungsmateri- als höher, gleich oder niedriger als die des Gehäusematerials ist .

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Lampensockel (2) für eine elektrische Lampe, vorzugsweise eine Kraftfahrzeuglampe, ist, wobei das Gehäuse ein Kunststoffsockelteil (4) ist und das Kontaktelement eine Kontaktfahne (12) ist.

6. Lampensockel nach Anspruch 5, wobei über die Kontakt- fahne (12) ein Stromzuführungsdraht (16, 18) eines Lampengefäßes (38) mit Spannung versorgbar ist.

7. Lampensockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung thermoplastischen Kunststoff aufweist .

8. Lampensockel nach Anspruch 5, wobei die Beschichtung Polyamid aufweist bzw. ein Polyamid-System ist.

9. Lampensockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktelement Stahl, verzinkten Stahl, E- delstahl, Aluminium oder Magnesium, Kupfer, Bronze, andere Kupferlegierungen, verzinnten Stahl, Nickel, Messing, Silber und Gold aufweist.

10. Lampensockel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktelement (12) im Wesentlichen L-förmig ausgebildet und der Abschnitt des Kontaktelements, auf den die Beschichtung aufgebracht ist, benachbart zu dem Bereich des Kontaktelements ausgebildet ist, in dem die zwei Schenkel (10, 14) des Kontaktelements miteinander verbunden sind.

11. Verfahren zur Herstellung eines Lampensockels (2) mit einem Kunststoffsockelteil (4) , das die Schritte auf- weist: Vorsehen zumindest einer Kontaktfahne (12) für die Stromzuführung, Aufbringen einer Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit bzw. Dichtheit zwischen Kontaktfahne (12) und dem Kunststoffsockelteil (4) , und Ausbilden des Kunststoffsockelteils (4) an der beschichteten Kontaktfahne.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Aufbringen der Beschichtung bei im Stanzgitter vorgesehenen Kontakt- fahnen (12) erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei zwischen Aufbringen der Beschichtung und Ausbilden des Kunststoffsockelteils (4) das Heraustrennen der Kontaktfahnen (12) aus dem Stanzgitter erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Kunststoffsockelteil (4) an der Kontaktfahne (12) durch Spritzgießen ausgebildet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei vor dem Aufbringen einer Beschichtung zur Erhöhung der Haftfestigkeit ein Haftvermittler auf die Kontaktfahne aufgebracht wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei das Ausbildung des Kunststoffsockelteils mit einem Spritzdruck erfolgt, der eine Kompression der Beschichtung der Kontaktfahne (12) bewirkt.

17. Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Kontaktelement ein Pin, ein Flachstecker oder ein Stift ist und die Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit bzw. Dichtheit auf das Kontaktelement aufgebracht oder zumindest abschnittweise in eine Vertiefung des Kontaktelements eingebracht ist.

18. Anordnung nach Anspruch 17, wobei die Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit bzw. Dichtheit im Wesentlichen ringförmig auf das Kontaktelement aufgebracht oder zumindest abschnittweise in eine Vertiefung des Kontaktelements eingebracht ist.

19. Anordnung nach Anspruch 18, wobei zumindest die Beschichtung zum Erhöhen der Haftfestigkeit in Form von zumindest zwei umlaufenden Ausgestaltungen am Kontaktelement ausgebildet ist.