EP2399276B1 - Halogenglühlampe - Google Patents

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EP2399276B1
EP2399276B1 EP10721027.0A EP10721027A EP2399276B1 EP 2399276 B1 EP2399276 B1 EP 2399276B1 EP 10721027 A EP10721027 A EP 10721027A EP 2399276 B1 EP2399276 B1 EP 2399276B1
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EP
European Patent Office
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incandescent lamp
halogen incandescent
lamp according
loop
discharge tube
Prior art date
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EP10721027.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2399276A1 (de
Inventor
Roland Stark
Thomas Heil
Heinz Lang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00Details
    • H01K1/18Mountings or supports for the incandescent body

Definitions

  • the invention is based on a halogen incandescent lamp according to the preamble of claim 1. They are intended in particular for operation on medium voltage to high voltage (HV) with typically 80 to 250 volts.
  • HV medium voltage to high voltage
  • JP 8 227 698 A also known as JPH08227698 disclose a halogen incandescent lamp in which the burner is squeezed on one side for the application for mains voltage.
  • the luminous element is arranged centrally in the burner and supported by means of a frame.
  • An object of the present invention is to achieve an improved mounting of the frame in the exhaust tube. This first object is achieved by the characterizing features of claim 1.
  • the present invention is applicable to single-ended halogen incandescent lamps with mains voltage, wherein the application is preferably intended for HV, but the application is not excluded in MV.
  • the piston is coated in particular with IRC and has retroreflective properties.
  • IRC has retroreflective properties.
  • it is elliptical, cylindrical or shaped in the manner of a barrel body, wherein the luminous body is positioned in the central axis in order to catch the reflected-back radiation.
  • a holding wire or rack holder is used, which ensures the centering of the luminous element in the axis as well as possible, without, however, deteriorating the efficiency of the lamp appreciably.
  • Essential for this is that the heat dissipation of the support wire is reduced as well as possible.
  • several measures are suitable alone or in combination.
  • the piston is coated with IRC.
  • the centering is favored by a fixation of the frame in the exhaust tube. In order not to destabilize the centering, it is advantageous to weld the filament to the self-centering coil holders by means of laser. The centering is additionally ensured by several rack holders. This reduces coil sag during the life of the lamp.
  • the lamp also uses a quartz bar integrated in the pinch to ensure the orientation of the filament during the pinch and still keep the length short.
  • the diameter of the wire for the luminaire at 230V / 25W is only 18 ⁇ m with a primary winding diameter of 70 ⁇ m and the diameter of the wire for the luminaire at 230V / 75W only 36 ⁇ m with a primary winding diameter of 150 ⁇ m.
  • the coil 10 on the frame is based on a diameter of the wire of 250 microns and the inner diameter of the coil itself is 800 microns.
  • the position of the end of the filament without aids within the frame wrap can move much. It is only fixed by an intermediate piece.
  • Use of a coiled Ta wire as an intermediate piece for example, has the advantage that this intermediate piece melts faster than the W wire and can additionally act as a getter.
  • the Ta single winding typically has a wire diameter of 150 ⁇ m and an outer diameter of its winding of 700 ⁇ m. such a striking size difference between the end of the filament and the frame winding occurs especially in HV lamp types, where the difference depending on Wattage up to a factor of 10 and can make more.
  • the centering of the long frame wire which takes place in the pump neck, enables the exact axial centering of the luminous body. This is especially important with an axial illuminant surrounded by an IRC-coated bulb.
  • any coil holder can be used which also need not be integral with a rack wire.
  • This spiral holder is automatically centered in the pump neck of the piston.
  • the U-shaped end of the helical holder is formed by two additional bends so that it comes to a three-point adjustment in the pump tube. Furthermore, this bends in the pump tube before it is melted off to a pump nozzle, a passage for the introduction of a rinsing cannula for further processing of the lamp. Due to the three-point fixing of the helical holder, the luminous body is largely fixed in the piston as a function of the tolerances of the wire diameter.
  • FIG. 1 schematically shows a novel halogen incandescent lamp 1 for mains voltage of 230 V.
  • the halogen incandescent lamp 1 has an elliptically shaped piston 2, the outside with IRC as known per se, coated (3).
  • a coiled luminous element 4 is seated in the lamp axis.
  • the piston 2 is filled with halogen-containing filling as known per se.
  • a frame 5 for holding the filament has a short power supply 6 and one along the filament guided long power supply 7. Both are made of tungsten, in principle, but Mo can be used.
  • the frame still has three central coil holder 8, which are also performed in parallel to the filament.
  • the three coil holders 8 each support a central region of the luminous element.
  • the end of the power supply lines 6 and 7 is respectively formed into a frame winding 10. This is arranged in the axis of the lamp.
  • the short power supply 6 is angled about 90 °.
  • the long power supply is initially anchored in the pumping nozzle 11 loop-like (14), the free end 12 is then returned and also angled at about 90 °.
  • the frame winding 10 is in each case simply wound and its inner diameter is appreciably larger than the outer diameter of the end of the luminous element.
  • the end 13 of the filament is either a piece of wire or simply coiled, while the filament itself is simply (sc) or double (cc) coiled.
  • the end 13 of the filament is inserted into the frame winding 10 and anchored there by means of laser welding. Concretely, the end of the luminous element is, for example, a simple winding.
  • the long power supply 7 which acts as a helical holder, angled at its free end 12 and welded to the end of the filament.
  • FIG. 2 is shown a further variant of the end of the long power supply.
  • it is hook-shaped 15 angled, so that the free end is located in the axis of the piston and serves as a hook for threading the end of the filament.
  • the loop is 14 in FIG. 3 shown. It is easily adapted to the pump neck 11.
  • FIG. 4 shows the loop in 90 ° rotated side view.
  • the loop 14 is bent so that it is bent in a wave from the plane E of the foot points of the loop, instead of lying in a plane similar to a paper clip as known per se.
  • the loop has per se two legs 16 and a central bend 17 by 180 °.
  • the loop is now bent so that it allows a three-pole mount in the pump neck. This is done by each leg 16 has a wave-like bend 18 approximately at its center.
  • a portion 19 of the loop, which lies above the bends 18 and which encloses the central bend 17, is angled so that it lies in a plane oblique to the plane E. It applies according to FIG. 4 in that the central bend 17 projects out of the plane E opposite to the bends 18 of the legs.
  • FIG. 6 shows in plan view from above, as the three support points 17 and 18 in the pump nozzle 11 allow the centering. in this case, even the curvature of the bend 17 is preferably chosen so that it is adapted to the curvature of the inner wall of the pump nozzle 11.
  • the foot points are 20 (or better foot areas) of the legs in a plane E, which is parallel to the axis.
  • the bends 18 of the legs protrude in a common direction from this plane.
  • the central bend 17 projects out of the plane in the opposite direction. The maximum deflection is just so great that the bends fit 17, 18 in the pump nozzle and there lead in the pipe of the pump nozzle to a three-point bearing, which allows centering of the end of the filament, which is suspended at the free end of the loop.
  • the halogen incandescent lamp has a helical holder which is anchored in a tubular protuberance of the piston, here in the pump neck.
  • the spiral holder is bent into a loop there. He is also angled in such a way that he accomplished a three-point bracket in the pump neck.
  • the three-point bends can be more or less loosely adapted to the inner diameter of the tube that serves as a limit.
  • the tubular protuberance is preferably a pump neck.

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung geht aus von einer Halogenglühlampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie sind insbesondere für den Betrieb an Mittelvolt bis Hochvolt (HV) mit typisch 80 bis 250 V gedacht.
  • Stand der Technik
  • Die DE-A 197 01 792 und JP 8 227 698 A (auch als JPH08227698 bekannt) offenbaren eine Halogenglühlampe, bei der für die Anwendung für Netzspannung der Brenner einseitig gequetscht ist. Der Leuchtkörper ist zentral im Brenner angeordnet und mittels eines Gestells gehaltert.
  • Darstellung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbesserte Halterung des Gestells im Pumprohr zu erreichen. Diese erste Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
  • Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Grundsätzlich ist die vorliegende Erfindung für einseitig gesockelte Halogenglühlampen mit Netzspannung anwendbar, wobei bevorzugt die Anwendung für HV gedacht ist, aber die Anwendung bei MV nicht ausgeschlossen ist. Dabei ist der Kolben insbesondere mit IRC beschichtet und weist rückreflektierende Eigenschaften auf. Dazu ist er beispielsweise elliptisch, zylindrisch oder nach Art eines Tonnenkörpers geformt, wobei der Leuchtkörper in der Zentralachse positioniert ist, um die rückreflektierte Strahlung aufzufangen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Halterungsdraht oder Gestellhalter verwendet, der die Zentrierung des Leuchtkörpers in der Achse so gut möglich sicherstellt, ohne dabei jedoch die Effizienz der Lampe nennenswert zu verschlechtern. Wesentlich dafür ist, dass die Wärmeableitung des Halterungsdrahts möglichst gut reduziert wird. Dafür eignen sich mehrere Maßnahmen allein oder in Kombination.
  • Bevorzugt ist der Kolben mit IRC beschichtet. Die Zentrierung wird durch eine Fixierung des Gestells im Pumpstengel weiter begünstigt. Um die Zentrierung nicht zu destabilisieren, ist es vorteilhaft, den Leuchtkörper mit den sich selbst zentrierende Wendelhaltern mittels Laser zu verschweißen. Die Zentrierung wird zusätzlich durch mehrere Gestellhalter sichergestellt. Dies vermindert den Wendeldurchhang während der Lebensdauer der Lampe. Bevorzugt verwendet die Lampe auch einen in die Quetschung integrierten Quarzbalken um die Orientierung des Leuchtkörpers bei der Quetschung sicherzustellen und trotzdem die Baulänge kurz zu halten.
  • Insgesamt ergibt sich eine hochpräzise ausgerichtete Halogenglühlampe, mit höchster Effizienz, die auch bei langer Lebensdauer erhalten bleibt.
  • Beispielsweise ist der Durchmesser des Drahtes für den Leuchtkörper bei 230V/25W nur 18 µm mit einem Primärgewickel-Durchmesser von 70 µm und der Durchmesser des Drahtes für den Leuchtkörper bei 230V/75W nur 36 µm mit einem Primärgewickel-Durchmesser von 150 µm. das Gewickel 10 am Gestell basiert auf einem Durchmesser des Drahtes von 250 µm und der Innendurchmesser des Gewickels selbst beträgt 800 µm. Somit kann sich die Lage des Endes des Leuchtkörpers ohne Hilfsmittel innerhalb des Gestellgewickels stark verschieben. Sie wird erst durch ein Zwischenstück fixiert. Verwendung eines gewendelten Ta-Drahts als Zwischenstück hat beispielsweise den Vorteil, dass dieses Zwischenstück schneller schmilzt als der W-Draht und dabei auch noch zusätzlich als Getter wirken kann. Die Ta-Einzelwicklung hat typisch einen Draht-Durchmesser von 150 µm und einen Außendurchmesser seines Gewickels von 700 µm. ein derartig frappierender Größenunterschied zwischen Ende des Leuchtkörpers und der Gestellwicklung tritt vor allem bei HV-Lampentypen auf, wo der Unterschied je nach Wattage bis zu einem Faktor 10 und mehr ausmachen kann.
  • Die im Pumpstutzen erfolgende Zentrierung des langen Gestelldrahts ermöglicht die genaue axiale Zentrierung des Leuchtkörpers. Dies ist besonders wichtig bei einem axialen Leuchtkörper, der von einem IRC-beschichteten Kolben umgeben ist.
  • Allgemein kann statt des langen Gestelldrahts ein beliebiger Wendelhalter verwendet werden, der auch nicht integral mit einem Gestelldraht sein muss. Dieser Wendelhalter zentriert sich automatisch im Pumpstutzen des Kolbens. Das U-förmige Ende des Wendelhalters ist dabei in sich durch zwei zusätzliche Biegungen so geformt, dass es zu einer Dreipunkt-Justierung im Pumprohr kommt. Des weiteren entsteht durch diese Biegungen im Pumprohr, bevor es zu einem Pumpstutzen abgeschmolzen wird, ein Durchlass für die Einführung einer Spülkanüle für weitere Bearbeitungsprozesse der Lampe. Durch die Dreipunkt-Fixierung des Wendelhalters wird der Leuchtkörper weitestgehend in Abhängigkeit von den Toleranzen des Drahtdurchmessers zentrisch im Kolben fixiert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
  • Figur 1
    eine Halogenglühlampe mit IRC-Schicht in HV-Technik;
    Figur 2
    in Vergrößerung das Detail der Halterung des Leuchtkörpers durch einen Haltedraht;
    Figur 3
    einen Haltedraht mit teilweise reduziertem Durchmesser;
    Figur 4
    einen Haltedraht mit Beschichtung;
    Figur 5
    einen Haltedraht mit gewendelter Struktur. Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Figur 1 zeigt schematisch eine neuartige Halogenglühlampe 1 für Netzspannung von 230 V. Die Halogenglühlampe 1 besitzt einen elliptisch geformten Kolben 2, der außen mit IRC wie an sich bekannt, beschichtet (3) ist. Ein gewendelter Leuchtkörper 4 sitzt in der Lampenachse. Der Kolben 2 ist mit halogenhaltiger Füllung wie an sich bekannt gefüllt.
  • Ein Gestell 5 zur Halterung des Leuchtkörpers weist eine kurze Stromzuführung 6 auf sowie eine entlang des Leuchtkörpers geführte lange Stromzuführung 7. Beide sind aus Wolfram gefertigt, im Prinzip kann aber auch Mo verwendet werden. Weiter weist das Gestell noch drei mittlere Wendelhalter 8 auf, die ebenfalls parallel zum Leuchtkörper geführt sind. Die drei Wendelhalter 8 haltern jeweils einen Mittenbereich des Leuchtkörpers.
  • Das Ende der Stromzuführungen 6 und 7 ist jeweils zu einer Gestellwicklung 10 geformt. Diese ist in der Achse der Lampe angeordnet. Die kurze Stromzuführung 6 ist dafür etwa 90° abgewinkelt. Die lange Stromzuführung ist zunächst im Pumpstutzen 11 schlaufenartig (14) verankert, das freie Ende 12 ist dann zurückgeführt und ebenfalls um etwa 90° abgewinkelt. Die Gestellwicklung 10 ist jeweils einfach gewendelt und ihr Innendurchmesser ist merklich größer als der Außendurchmesser des Endes des Leuchtkörpers. Das Ende 13 des Leuchtkörpers ist entweder ein Drahtstück oder einfach gewendelt, während der Leuchtkörper selbst einfach (sc) oder zweifach (cc) gewendelt ist. Das Ende 13 des Leuchtkörpers ist in die Gestellwicklung 10 eingeführt und dort mittels Laserschweißung verankert. Das Ende des Leuchtkörpers ist konkret beispielsweise ein Einfachgewickel.
  • In Figur 1 ist die lange Stromzuführung 7, die hier als Wendelhalter wirkt, an ihrem freien Ende 12 abgewinkelt und mit dem Ende des Leuchtkörpers verschweißt.
  • In Figur 2 ist eine weitere Variante des Endes der langen Stromzuführung gezeigt. Hier ist es hakenförmig 15 abgewinkelt, so dass das freie Ende in der Achse des Kolbens liegt und als Haken zum Auffädeln des Endes des Leuchtkörpers dient.
  • Im Detail ist die Schlaufe 14 in Figur 3 gezeigt. Sie ist dem Pumpstutzen 11 locker angepasst.
  • Figur 4 zeigt die Schlaufe in um 90° gedrehter Seitenansicht. Die Schlaufe 14 ist so verwinkelt, dass sie aus der Ebene E der Fußpunkte der Schlaufe wellenartig gebogen ist, anstatt wie an sich bekannt ähnlich einer Büroklammer in einer Ebene zu liegen.
  • Die vollständige Krümmung sieht man am besten in der plastischen Darstellung der Schlaufe in Figur 5. die Schlaufe hat an sich zwei Schenkel 16 und eine zentrale Biegung 17 um 180°. Erfindungsgemäß ist die Schlaufe jetzt so gebogen, dass sie eine Dreipunkhalterung im Pumpstutzen ermöglicht. Dies geschieht, indem jeder Schenkel 16 eine wellenartige Biegung 18 etwa in seiner Mitte aufweist. Ein Teil 19 der Schlaufe, der oberhalb der Biegungen 18 liegt und der die zentrale Biegung 17 einschließt, ist so abgewinkelt, dass er in einer Ebene schräg zur Ebene E liegt. Dabei gilt gemäß Figur 4, dass die zentrale Biegung 17 den Biegungen 18 der Schenkel entgegengesetzt aus der Ebene E herausragt.
  • Figur 6 zeigt in Draufsicht von oben, wie die drei Halterungspunkte 17 und 18 im Pumpstutzen 11 die Zentrierung ermöglichen. bevorzugt ist hier sogar die Krümmung der Biegung 17 so gewählt, dass sie der Krümmung der Innenwand des Pumpstutzens 11 angepasst ist.
  • Bevorzugt liegen die Fußpunkte 20 (oder besser Fußbereiche) der Schenkel in einer Ebene E, die achsparallel ist. Die Biegungen 18 der Schenkel ragen in eine gemeinsame Richtung aus dieser Ebene. Dagegen ragt die zentrale Biegung 17 in der entgegengesetzten Richtung aus der Ebene. Die maximale Auslenkung ist gerade so groß, dass die Biegungen 17, 18 in den Pumpstutzen passen und dort im Rohr des Pumpstutzens zu einer Dreipunktlagerung führen, die eine Zentrierung des Endes des Leuchtkörpers, der am freien Ende der Schlaufe aufgehängt ist, ermöglichen.
  • Die Halogenglühlampe weist allgemein gesprochen einen Wendelhalter auf, der in einer rohrartigen Ausstülpung des Kolbens, hier im Pumpstutzen, verankert ist. Der Wendelhalter ist dort zu einer Schlaufe gebogen. Er ist zusätzlich in sich so abgewinkelt, dass er eine Dreipunkt-Halterung im Pumpstutzen bewerkstelligt.
  • Je nach gewünschtem Grad der Toleranz können die Dreipunkt-Biegungen mehr oder weniger locker dem Innendurchmesser des Rohres, das ihnen als Begrenzung dient, angepasst sein. Die rohrartige Ausstülpung ist bevorzugt ein Pumpstutzen.
  • Merkmale der Erfindung beziehungsweise Merkmale von Beispielen in Form einer numerierten Aufzählung sind:
    1. 1. Halogenglühlampe mit einem Kolben, in dem ein Leuchtkörper mittels eines Wendelhalters fixiert ist, wobei der Kolben eine Achse definiert, wobei der Wendelhalter in einer rohrartigen Ausstülpung, insbesondere einem Pumpstutzen, des Kolbens gehaltert ist, wobei er im Pumpstutzen eine Schlaufe bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe im Pumpstutzen so gebogen ist, dass sie eine Dreipunkt-Halterung im Pumpstutzen bewirkt.
    2. 2. Halogenglühlampe nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtkörper axial angeordnet ist und insbesondere für Netzspannung ausgerichtet ist.
    3. 3. Halogenglühlampe nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendelhalter von einem langen Gestelldraht realisiert ist.
    4. 4. Halogenglühlampe nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben mit einer reflektierenden Beschichtung , insbesondere IRC, beschichtet ist.
    5. 5. Halogenglühlampe nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe wellenartig gebogen ist.
    6. 6. Halogenglühlampe nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe zwei Schenkel und eine zentrale Biegung aufweist, wobei jeder Schenkel eine wellenartige Biegung aufweist.
    7. 7. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schenkel einen Fußbereich aufweist, der achsparallel angeordnet ist, so dass eine Ebene aufgespannt wird.
    8. 8. Halogenglühlampe nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegungen der Schenkel in eine Richtung aus der Ebene herausragen, während die zentrale Biegung in die Gegenrichtung aus der Ebene herausragt, wobei diese drei Biegungen als Dreipunkt-Fixierung im Pumpstutzen wirken, indem sie in ihrer Auslenkung der Innenwand des Pumpstutzens angepasst sind.

Claims (8)

  1. Halogenglühlampe (1) mit einem Kolben (2), der mit einer reflektierenden Beschichtung (3) beschichtet ist und in dem ein Leuchtkörper (4) axial angeordnet und mittels eines Wendelhalters (7, 8) fixiert ist, wobei der Kolben (2) eine Achse definiert, wobei der Wendelhalter (7, 8) in einer rohrartigen Ausstülpung, insbesondere einem Pumpstutzen (11), des Kolbens (2) gehaltert ist und im Pumpstutzen (11) eine Schlaufe (14) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe (14) im Pumpstutzen (11) so gebogen ist, dass sie eine Dreipunkt-Halterung (17, 18) im Pumpstutzen (11) bewirkt.
  2. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtkörper (4) für Netzspannung ausgebildet ist.
  3. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendelhalter (7, 8) von einem langen Gestelldraht (7) realisiert ist.
  4. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Beschichtung (3) eine IRC-Beschichtung ist.
  5. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe (14) wellenartig gebogen ist.
  6. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe (14) zwei Schenkel (16) und eine zentrale Biegung (17) aufweist, wobei jeder Schenkel (16) eine wellenartige Biegung (18) aufweist.
  7. Halogenglühlampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schenkel (16) einen Fußbereich (20) aufweist, der achsparallel angeordnet ist, so dass eine Ebene (E) aufgespannt wird.
  8. Halogenglühlampe nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenartigen Biegungen (18) der Schenkel (16) in eine Richtung aus der Ebene (E) herausragen, während die zentrale Biegung (17) in die Gegenrichtung aus der Ebene (E) herausragt, wobei diese drei Biegungen (17, 18) als Dreipunkt-Fixierung im Pumpstutzen (11) wirken, indem sie in ihrer Auslenkung der Innenwand des Pumpstutzens (11) angepasst sind.
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PCT/EP2010/057707 WO2011000657A1 (de) 2009-06-30 2010-06-02 Halogenglühlampe

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EP2399276A1 EP2399276A1 (de) 2011-12-28
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