WO1997040511A1 - Reflektorlampe - Google Patents

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WO1997040511A1
WO1997040511A1 PCT/DE1997/000750 DE9700750W WO9740511A1 WO 1997040511 A1 WO1997040511 A1 WO 1997040511A1 DE 9700750 W DE9700750 W DE 9700750W WO 9740511 A1 WO9740511 A1 WO 9740511A1
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WO
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reflector
lamp
power supply
base
reflector lamp
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Application number
PCT/DE1997/000750
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Thomas Noll
Ronald Stark
Josef Bauer
Original Assignee
Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH
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Priority claimed from DE29620098U external-priority patent/DE29620098U1/de
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Priority to JP9537577A priority patent/JPH11508402A/ja
Priority to EP97922834A priority patent/EP0839381B1/de
Priority to DE59703946T priority patent/DE59703946D1/de
Priority to CA002225039A priority patent/CA2225039C/en
Priority to HU9901460A priority patent/HU220535B1/hu
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/62—One or more circuit elements structurally associated with the lamp
    • H01K1/66—One or more circuit elements structurally associated with the lamp with built-in fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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
    • 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
    • H01J5/58—Means for fastening the separate part to the vessel, e.g. by cement
    • H01J5/60—Means for fastening the separate part to the vessel, e.g. by cement for fastening by mechanical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/40—Leading-in conductors

Definitions

  • the invention relates to a reflector lamp according to the preamble of claim 1.
  • Such a reflector lamp is previously known, for example, from EP-A 572 400. It is an incandescent lamp, the base of which is partly formed by an insert part at the end of the neck part of the reflector. This insert must be connected to the neck part of the reflector by means of putty. Disadvantages of this base are that it is difficult to manufacture and is not particularly precise. In addition, this construction leads to an extension of the overall length of the reflector lamp, since space is required to hold the insert part below the bulb in the neck part.
  • the particular value of the invention lies in the fact that the manufacture of the lamp is considerably simplified and at the same time the possibility created to make the lamp more compact and in particular to continue to ensure a high level of operational safety of these lamps.
  • the reflector lamp according to the invention has considerable cost and procedural advantages over the prior art.
  • Both a luminous element and an electrode are possible as illuminants (see, for example, the reflector discharge lamp in US Pat. No. 4,935,660).
  • the invention is particularly suitable for HV and MV lamps. However, it is not out of the question to apply them to NV lamps.
  • a particular advantage is that the concept of the integrated base allows the power supply system to be designed in such a way that there are no contact problems due to contact resistances, which are often in the low voltage range (below 80 V) due to small contact areas in electrical connections occur. Age-related corrosion causes the high contact resistance, which results in voltage drops in the supply lines. A significantly lower voltage is then applied to the illuminant itself during operation.
  • the reflector lamp with a base on one side is characterized by the following features: a hermetically sealed bulb with a filling and a lamp, a reflector consisting of a base body bearing a reflector contour and a neck part attached to the rear, a base which is attached to the Neck part attaches, and which has two or more metallic contact pins with cylindrical thickenings at the distal end, and a power supply system that provides an electrical lead for the lamp.
  • the base is made entirely of the material of the neck part and molded as an integral part directly on the neck part of the reflector.
  • the bulb is normally a separate part made of hard glass or quartz glass inside the reflector, which is in particular squeezed on one or two sides.
  • the piston is formed by the reflector itself, the reflector having a hermetically sealed cover plate (sealed beam technology).
  • the reflector lamp is usually equipped with a reflector made of glass, but temperature-resistant plastic is also suitable. These materials have a substantially better dimensional stability and tighter tolerances than ceramic materials, so that the base sits better and more precisely in the socket. Ceramic is also more expensive and heavier.
  • the invention is particularly advantageous for high-voltage or medium-voltage lamps, that is to say for an operating voltage of at least 80 V. Previously, the compactness of suitable reflector lamps left much to be desired.
  • the base is formed by a flat wall with an inner and an outer end face, which is arranged transversely to the reflector axis and closes the neck part. It has axially parallel openings for contact pins.
  • the contact pins are advantageously designed as contact pin sleeves with an inner bore, the bore in the sleeve extending at least over part of the sleeve length or also over its entire length.
  • the contact pin sleeves can be attached in a simple manner in that the sleeves have an outwardly bent edge on the piston side and a disk-shaped collar approximately in the middle of the sleeve length, between which the wall of the base is locked.
  • At least one raised bead is advantageously arranged on the outer end face of the wall, the thickness of which corresponds at least (preferably equal) to that of the collar of the sleeve.
  • a particularly interesting application for general lighting is a reflector lamp, in which the lamp is an incandescent lamp with a bulb pinched on one side, which contains a luminous element and internal power supply lines, the power supply lines being designed in such a way that they have an inherent securing effect.
  • Possible design options for an inherent backup are set out in a number of documents:
  • the inherent securing effect is realized in a particularly advantageous manner as follows:
  • the inner power supply lines connect the ends of the luminous bodies to sealing foils embedded in the pinch and are embedded in the pinch over part of their length, at least one of the power lines consisting of an uncoiled wire.
  • the inherent securing effect is achieved in that at least one of the two inner power supplies is made of a wire with a diameter of at most 130 ⁇ m, preferably at most 80 ⁇ m, which is embedded in the pinch over a length of at least 2 mm, the Distance d between the power supply lines and the applied voltage V interact so that in the event of an arc occurring between the power supply lines, the field strength V / d acting there is greater than 100 V / cm, and preferably between 200 and 400 V / cm lies. Further details can be found in DE-GM 296 07 132.
  • a specific advantage of an uncoiled wire in comparison to a single coil is that the mass of the current supply formed therefrom is considerably less with the same length embedded in the crimp. The evaporation of the wire material in the capillary therefore proceeds much faster. The arc extinguishes earlier and the response time of the inherent fuse is much shorter than with other fuses. In addition, the energy introduced into the arc is considerably smaller.
  • uncoiled wire is also to be understood to mean a wire which was originally simply coiled, but which has been drawn out to give an elongated, spirally wound wire.
  • the pitch is 10 to 100 times
  • the wire has not yet completely lost its original spiral shape, but the windings are so far apart that there is no more tube-like cavity when squeezing.
  • the really accommodated wire length is thereby significantly longer than with a completely coiled wire piece, in which the really accommodated wire length is identical to the crimped wire length.
  • the inner power supply preferably has a diameter of more than 15 ⁇ m.
  • the filament and the inner power supply can be made as a unit from a single wire, i.e. the inner power leads are the uncoiled filament ends.
  • the wall is normally attached to the neck part at right angles.
  • the base can also be designed Tet that the neck part merges into the flat wall by means of a radial circumferential slope.
  • a reflector lamp with a high degree of compactness which is based on one side, has the following features in particular:
  • a luminous element with two ends which is bent in a U, V or W shape and is held in the bulb without a frame structure (wire frame, quartz beam).
  • the latter is usually difficult to achieve, especially for HV or MV lamps.
  • a particularly elegant option for dispensing with a wire frame is that at least one heat-resistant holding means fixes the luminous element in a manner known per se.
  • a high degree of compactness is particularly difficult to achieve with MV or HV lamps, since they are normally operated with a fuse.
  • the operating voltage is at least 80 V.
  • the power supply system therefore advantageously has internal power supplies that are designed in such a way that they have an inherent securing effect.
  • the filament can be arranged axially or bent in a U, V or W shape.
  • the luminous element is subdivided into two luminous sections which are separated from one another by a non-luminous base part.
  • MV applications mains voltages of approximately 110 V
  • a lamp pinched on one side with an axial luminous element is used. It is advantageous here that only the end of the filament adjacent to the pinch is connected via a power supply with an inherent fuse the sealing film connected.
  • the other power supply which is guided as a setting wire to the end distant from the pinch, is a solid wire.
  • the luminous element is preferably held by heat-resistant holding means which can defy an arc, for example a solid wire frame or preferably glass webs, which are formed from the material of the bulb.
  • the lamp according to the invention can be produced inexpensively, since little components are required and the production can be automated particularly well.
  • the reflector lamp according to the invention is particularly suitable for direct operation at mains voltage, which should be understood to mean a range from approximately 80 V to 250 V. Typical wattages are 25 to 150 W. Due to its compactness, this lamp can be used for many applications (e.g. PAR lamps, aluminum-coated reflector lamps, cold light reflector lamps).
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a reflector lamp
  • Fig. 2 shows an embodiment of a reflector discharge lamp.
  • the burner has a cylindrical piston 41 made of quartz glass with an outer diameter of approximately 13.5 mm with an inner diameter of 11 mm and a total length of approximately 38 mm (previously 86 mm).
  • One end of the piston 41 is shaped into a dome 63 which has a pump tip 64 in the center.
  • the other end of the piston is closed with a pinch seal 45.
  • the flask is filled with an inert gas mixture of 80% Kr and 20% N 2 , to which a halogen addition of 0.005% CBrClF 2 is added.
  • An approximately U-shaped lamp 56 made of tungsten extends over almost the entire inner length of the bulb volume, the base part 57 of the "U”, which extends transversely to the lamp axis, being arranged near the dome 63, while the Both legs of the "U", which form the actual luminous spiral sections 47, extend from the base part 57 to the pinch seal 45 and thereby open slightly towards the pinch seal 45.
  • the ends of the two luminous coil sections 47 merge into short, approximately 4 to 7 mm long, uncoiled wire sections 59, which act as internal current leads with an inherent securing effect.
  • the inner power supply lines 59 are melted into the pinch seal 45 over a short length (typically 3 mm or less) and welded there to sealing foils 60 made of molybdenum.
  • the power leads 59 protrude a few millimeters (typically 3 to 5 mm) from the pinch seal into the piston volume.
  • external power supply lines 50 are welded, which protrude beyond the end of the pinch seal 45. They are angled outwards and thread into bores 54 of contact pin sleeves 51.
  • the sleeves 51 have cylindrical thickenings 52 at their end.
  • the base part 57 of the "U" is not helical. It is arranged transversely to the lamp axis just below the pump tip 64. Its ends are angled by approximately 90 ° and each extend to a helical section 47.
  • the helical design shown with two short parallel legs 47 which Standing close to each other has an advantageous effect on the light distribution in the reflector.
  • the dimensions of the two spiral legs are approximately 0.5 x 9.5 mm.
  • the luminous element is fixed by a single oval glass web 42, which is formed from the material of the cob. The base steep 57 is squeezed into the glass web 42.
  • the piston has an overall length of only 38 mm, calculated from the pinch to the pump tip.
  • the piston can therefore be accommodated in a very compact reflector 43 made of (hard) glass with an outer diameter of 50 mm.
  • the reflector made of borosilicate glass has a base body 43, which is designed as a cathode and has a contour 66 on the inside, and a neck part 46 arranged thereon at the rear.
  • the contour is coated with aluminum or a thin interference filter system. The latter has an advantageous effect as a cold light mirror.
  • the reflector opening is closed by a cover disk 61.
  • a resilient, slightly curved perforated disk 44 made of sheet metal is used, which rests on the piston at the level of the pinch 45. It has an opening adapted to the pinch and two guide tabs lying on the narrow sides of the pinch.
  • the perforated disk 44 is seated on four elongated beads 67 arranged axially parallel (only two are visible in FIG. 1), which protrude from the neck 46 of the reflector.
  • the piston is fixed without base putty by using the spring action of the perforated disc (similar to that described in DE-GM 195 48 521).
  • the piston is inserted into the neck part under pressure and the outer power supply is then crimped onto the sleeve.
  • the reflector tapers towards the end of the reflector neck 46 to an outer diameter of 20 mm.
  • the total length of the reflector lamp is 49 mm.
  • the contact pin sleeves 51 themselves are riveted into the openings 53 in that the inner edge 70 of the sleeve is bent over on the inner end face 71 of the wall and at the same time a disk-like collar 72 formed centrally on the sleeve rests on the outer end face 73 of the wall.
  • the two contact pin sleeves 51 have a center distance of 10 mm.
  • two flat strip-like beads 58 are mounted opposite one another transversely (or longitudinally) to the two contact pin sleeves 51 on the outer edge of the outer end face 73.
  • the thickness of the beads 58 is precisely matched to the thickness of the disk-like collars 72, so that their respective end faces remote from the piston together define a plane (as a kind of contact dimension).
  • the thickness of the beads can also be chosen larger than that of the collar; however, this then extends the overall length of the lamp.
  • the sockets have two elongated, slightly circular, slot-like openings (or recesses), at each end of which there is an enlarged circular opening for inserting the contact pin sleeves 51.
  • the strip-like beads serve on the one hand as a spacer, so that the sleeves do not touch the bottom of the recess and therefore remain easy to move during the subsequent rotary movement.
  • the collars cannot be inadvertently inserted into the enlarged opening of the socket, where they would jam when turned.
  • the strip-like beads relieve the pressure on the cylindrical thickenings when the base is turned in the socket. This reduces the rotational resistance.
  • FIG. 2 shows a reflector lamp 74 with a burner 76 designed as a metal halide lamp squeezed on one side, which is additionally insulated by an outer bulb. Instead of several strip-like beads, one (or more) annular bead 78 is attached to the outer edge of the wall 49.
  • the transition between the neck part 46 and the outer end face of the wall 49 is not rectangular, but is conveyed by means of a radially circumferential bevel 75. All other properties of this lamp are similar to those of the incandescent lamp of the first exemplary embodiment and have the same reference numerals.
  • the present invention has particular advantages over known reflector lamps, since both the number of components (now six components, previously ten components including the intermediate part) can be reduced and the assembly technology can be considerably simplified.
  • the new product can therefore be manufactured much more cost-effectively, saves material and also saves time.
  • the luminous element is arranged axially and only the power supply which leads to its end on the pinch side is melted into the pinch as an uncoiled wire section.
  • the short luminous element is arranged either axially or transversely to the axis.
  • the invention is particularly advantageous in the case of halogen bulbs with small wattage (up to 75 W) which are pinched on one side, since the cost and space-saving effect of the invention is most effective when using a glass base.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment shown. In particular, it is also suitable for halogen incandescent lamps for mains operation at 110 V. It is also suitable for other types of incandescent lamps or also discharge lamps.

Abstract

Bei einer Reflektorlampe, die einen Sockel (48) mit verdickten Kontaktstiften (51) aufweist, ist der Sockel als integraler Bestandteil des Reflektorhalses (46) ausgeführt.

Description

Reflektorlampe
Es wird auf die Parallelanmeldung in Europa, EP-PA 97 105 626.2, und de¬ ren Korrespondierende verwiesen, basierend auf DE-GM 296 07 132. Auf letzteres wird ausdrücklich bezug genommen.
Die Erfindung betrifft eine Reflektorlampe nach dem Oberbegriff des An¬ spruchs 1.
Eine derartige Reflektorlampe ist beispielsweise aus der EP-A 572 400 vor¬ bekannt. Es handelt sich dort um eine Glühlampe, deren Sockel teilweise durch ein Einsatzteil am Ende des Halsteils des Reflektors gebildet ist. Die¬ ses Einsatzteil muß mittels Kitt mit dem Halsteil des Reflektors verbunden werden. Nachteile dieses Sockels sind, daß er aufwendig herzustellen ist und nicht besonders paßgenau ist. Darüber hinaus führt diese Konstruktion zu einer Verlängerung der Baulänge der Reflektorlampe, da Platz benötigt wird, um das Einsatzteil unterhalb des Kolbens im Halsteil zu haltern.
Ein anderes Sockelprinzip für Kontaktstifte mit zylindrischen Verdickungen ist im DE-GM 82 34 509 beschrieben. Dort ist der Sockel einer Niederdruk- kentladungslampe als separates Teil aus Kunststoff gefertigt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Reflektorlampe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 preisgünstig zu gestalten und die Herstellungskosten zu senken.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen finden sich in den Unteransprüchen.
Der besondere Wert der Erfindung liegt darin, daß die Herstellung der Lampe erheblich vereinfacht wird und dabei gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen wird, die Lampe kompakter zu gestalten und insbesondere auch weiterhin eine hohe Betriebssicherheit dieser Lampen zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Reflektorlampe besitzt erhebliche Kosten- und Verfah¬ rensvorteile gegenüber dem Stand der Technik.
Als Leuchtmittel ist sowohl ein Leuchtkörper als auch eine Elektrode mög¬ lich (siehe beispielsweise die Reflektorentladungslampe in US-PS 4 935 660). Die Erfindung eignet sich besonders gut für HV- und MV-Lampen. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, sie bei NV-Lampen anzuwenden.
Ein besonderer Vorteil ist, daß das Konzept des integrierten Sockels es ge¬ stattet, das Stromzuführungssystem so zu gestalten, daß es keine Kontaktie- rungsprobleme aufgrund von Übergangswiderständen gibt, die häufig im NV-Bereich (unter 80 V) aufgrund geringer Kontaktflächen bei elektrischen Verbindungen auftreten. Dabei verursacht eine altersbedingte Korrosion den hohen Übergangswiderstand, der Spannungsabfälle in den Zuleitungen zur Folge hat. Am Leuchtmittel selbst liegt dann im Betrieb eine deutlich gerin¬ gere Spannung an.
Im einzelnen zeichnet sich die einseitig gesockelte Reflektorlampe durch fol¬ gende Merkmale aus: ein hermetisch abgedichteter Kolben mit einer Füllung und einem Leuchtmittel, ein Reflektor, bestehend aus einem eine Reflektor¬ kontur tragenden Grundkörper und einem rückwärtig daran angesetzten Halsteil, ein Sockel, der am Halsteil ansetzt, und der zwei oder mehr metal- lische Kontaktstifte mit zylindrischen Verdickungen am kolbenfernen Ende aufweist, und ein Stromzuführungssystem, das eine elektrische Zuleitung für das Leuchtmittel bereitstellt. Dabei ist der Sockel vollständig aus dem Material des Halsteils gebildet und als integrales Teil direkt am Halsteil des Reflektors angeformt.
Bei der erfindungsgemäßen Reflektorlampe ist der Kolben normalerweise ein separates Teil aus Hartglas oder Quarzglas innerhalb des Reflektors, das insbesondere einseitig oder zweiseitig gequetscht ist. Es ist jedoch nicht aus¬ geschlossen, daß der Kolben durch den Reflektor selbst gebildet wird, wobei der Reflektor eine hermetisch abgedichtete Abdeckscheibe aufweist (Sealed Beam-Technologie). Meist ist die Reflektorlampe mit einem Reflektor aus Glas ausgestattet, aber auch temperaturbeständiger Kunststoff ist geeignet. Diese Materialien haben eine wesentlich bessere Formbeständigkeit und engere Toleranzen als ke¬ ramische Materialien, so daß der Sockel in der Fassung besser und exakter sitzt. Zudem ist Keramik teurer und schwerer.
Die Erfindung eignet sich besonders vorteilhaft für Hochvolt- oder Mittel¬ voltlampen, also für eine Betriebsspannung von mindestens 80 V. Bisher ließ die Kompaktheit von dafür geeigneten Reflektorlampen stark zu wünschen übrig.
Insbesondere wird der Sockel von einer ebenen Wandung mit einer inneren und einer äußeren Stirnfläche gebildet, die quer zur Reflektorachse ange¬ ordnet ist und das Halsteil abschließt. Sie weist achsparallele Öffnungen für Kontaktstifte auf.
Vorteilhaft sind die Kontaktstifte als Kontaktstifthülsen mit innerer Bohrung ausgebildet, wobei die Bohrung in der Hülse sich zumindest über einen Teil der Hülsenlänge oder auch über ihre ganze Länge erstreckt.
Die Befestigung der Kontaktstifthülsen kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß die Hülsen kolbenseitig einen nach außen umgebogenen Rand und etwa in der Mitte der Hülsenlänge einen scheibenförmigen Kragen be¬ sitzen, zwischen denen die Wandung des Sockels arretiert ist.
Um Schwierigkeiten beim Einsetzen in die Fassung zu vermeiden, ist vor¬ teilhaft an der äußeren Stirnfläche der Wandung mindestens ein erhabener Wulst angeordnet, dessen Dicke mindestens (bevorzugt gleich) der des Kra¬ gens der Hülse entspricht.
Eine für die Allgemeinbeleuchtung besonders interessante Anwendungs¬ möglichkeit ist eine Reflektorlampe, bei der die Lampe eine Glühlampe mit einem einseitig gequetschten Kolben ist, der einen Leuchtkörper und innere Strorrtzuführungen enthält, wobei die Stromzuführungen so gestaltet sind, daß sie eine inhärente Sicherungswirkung besitzen. Mögliche Ausgestaltungsmöglichkeiten einer inhärenten Sicherung sind in einer Reihe von Dokumenten dargelegt:
Besonders vorteilhaft wird die inhärente Sicherungswirkung folgenderma- ßen realisiert: Die inneren Stromzuführungen verbinden die Leuchtkörpe¬ renden mit in der Quetschung eingebetteten Dichtungsfolien und sind über einen Teil ihrer Länge in die Quetschung eingebettet, wobei mindestens eine der Stromzuführungen aus einem ungewendelten Draht besteht. Dabei wird die inhärente Sicherungswirkung dadurch erzielt, daß mindestens eine der beiden inneren Stromzuführungen aus einem Draht mit einem Durchmesser von höchstens 130 μm, bevorzugt höchstens 80 μm, gefertigt ist, der über eine Länge von mindestens 2 mm in die Quetschung eingebettet ist, wobei der Abstand d zwischen den Stromzuführungen und die anliegende Span¬ nung V so zusammenwirken, daß im Falle eines zwischen den Stromzufüh- rungen auftretenden Lichtbogens die dort wirkende Feldstärke V/d größer als 100 V/cm ist, und bevorzugt zwischen 200 und 400 V/cm liegt. Nähere Einzelheiten finden sich in DE-GM 296 07 132.
Ein spezifischer Vorteil eines ungewendelten Drahtes im Vergleich zu einem Einfachgewendel liegt darin, daß die Masse der daraus gebildeten Stromzu- führung bei gleicher in der Quetschung eingebetteter Länge wesentlich ge¬ ringer ist. Die Verdampfung des Drahtmaterials in der Kapillare schreitet daher wesentlich schneller voran. Der Lichtbogen erlischt früher und die Ansprechzeit der inhärenten Sicherung ist wesentlich kürzer als bei anderen Sicherungen. Außerdem ist die in den Lichtbogen eingebrachte Energie er¬ heblich kleiner.
Unter dem Begriff „ungewendelter Draht" ist auch ein Draht zu verstehen, der ursprünglich einfach gewendelt war, der aber in die Länge gezogen worden ist, so daß ein langgezogener spiralig gewundener Draht entsteht. Typisch ist dabei die Steigung das 10- bis 100-fache des Drahtdurchmessers. Der Draht hat dann seine ursprüngliche Spiralform zwar noch nicht voll¬ ständig verloren, aber die Windungen sind so weit auseinandergezogen, daß kein schlauchartiger Hohlraum beim Quetschen mehr entsteht. Bei gleicher eingequetschter Länge der inneren Stromzuführung ist die wirklich unter¬ gebrachte Drahtlänge dadurch deutlich länger als bei einem vollständig un- gewendelten Drahtstück, bei dem die wirklich untergebrachte Drahtlänge identisch mit der eingequetschten Drahtlänge ist.
Die innere Stromzuführung besitzt bevorzugt einen Durchmesser von mehr als 15 μm. Häufig können der Leuchtkörper und die inneren Stromzufüh¬ rungen als Einheit aus einem einzigen Draht gefertigt sein, d.h. die inneren Stromzuführungen sind die ungewendelten Leuchtkörperenden. Es ist je¬ doch auch möglich, separate innere Stromzuführungen zu verwenden mit einem im Vergleich zum Leuchtkörperdraht unterschiedlichen Durchmesser.
Weitere Möglichkeiten einer inhärenten Sicherung bei hoher Betriebsspan¬ nung sind beispielsweise aus der US-PS 4 132 922 sowie aus dem DE-GM 91 02 566 bekannt. Die Stromzuführungen bestehen hier aus einfach gewendel¬ ten Abschnitten, die in die Quetschung eingebettet sind, wobei deren Kern- bereich einen schlauchartigen Hohlraum beläßt, der als Ausblaskanal wirkt für den Fall, daß sich ein Lichtbogen bildet.
Eine andere Lösung des Problems wird in der DE-OS 31 10 395 vorgeschla¬ gen, nämlich eine zusätzliche sogenannte Thermosicherung im Quetschbe- reich einer einseitig oder zweiseitig gequetschten Halogenglühlampe vorzu¬ sehen. Im wesentlichen handelt es sich um einen Hohlraum, der im Bereich der Quetschung ausgespart ist, und durch den die innere Stromzuführung über einen Teil ihrer Länge geführt ist. Dadurch, daß die Stromzuführung nicht im Glas eingebettet ist, erhitzt sich die Stromzuführung sehr schnell und schmilzt durch..
Besondere Vorteile in bezug auf Kosten und Herstellung lassen sich erzielen, wenn grundsätzlich auf die Verwendung von Sockelkitt verzichtet wird. Ei¬ ne elegante Lösungsmöglichkeit ist es, eine Lampe zu verwenden, bei der der Kolben einseitig gequetscht ist, wobei die Quetschung mittels einer sie umgebenden Lochscheibe aus Federblech im Halsteil des Reflektors abge¬ stützt ist.
Bei dem hier vorgestellten integralen Sockel ist die Wandung normalerweise rechtwinkelig an das Halsteil angesetzt. Der Sockel kann aber auch so gestal- tet sein, daß das Halsteil mittels einer radial umlaufenden Schräge in die ebene Wandung übergeht.
Eine einseitig gesockelte Reflektorlampe mit hoher Kompaktheit weist insbe- sondere folgende Merkmale auf:
- ein durch eine einzige Quetschung hermetisch abgedichteter separater Kolben aus Quarzglas,
- ein Reflektor aus Glas,
- ein Leuchtkörper mit zwei Enden, der U-, V- oder W-förmig gebo- gen ist und ohne Gestellaufbauten (Drahtgestell, Quarzbalken) im Kolben gehaltert ist. Letzteres ist gerade für HV- oder MV-Lampen normalerweise nur schwer zu realisieren.
Eine besonders elegante Möglichkeit eines Verzichts auf ein Drahtgestell besteht darin, daß in an sich bekannter Weise mindestens ein wärmebestän¬ diges Halterungsmittel den Leuchtkörper fixiert.
Eine hohe Kompaktheit ist besonders bei MV- oder HV-Lampen schwierig zu erzielen, da sie normalerweise mit Sicherung betrieben werden. Dabei beträgt die Betriebsspannung mindestens 80 V. Das Stromzuführungssystem weist daher vorteilhaft innere Stromzuführungen auf, die so gestaltet sind, daß sie eine inhärente Sicherungswirkung besitzen.
Letztlich lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Konzept sehr kleine Bau- längen erzielen, die bisher bei Reflektorlampen für HV als illusorisch er¬ schienen, nämlich Baulängen von kleiner gleich 60 mm ist und bevorzugt sogar um 50 mm.
Bei den einseitig gequetschten Glühlampen kann der Leuchtkörper axial an- geordnet oder U-, V- oder W-förmig gebogen sein. In einer besonders bevor¬ zugten Ausführungsform ist der Leuchtkörper in zwei leuchtende Abschnit¬ te untergliedert, die durch ein nichtleuchtendes Basisteil voneinander ge¬ trennt sind. Insbesondere für MV-Anwendungen (Netzspannungen von et¬ wa 110 V) wird eine einseitig gequetschte Lampe mit axialem Leuchtkörper verwendet. Hier ist vorteilhaft lediglich das der Quetschung benachbarte Leuchtkörperende über eine Stromzuführung mit inhärenter Sicherung mit der Dichtungsfolie verbunden. Die andere Stromzuführung, die als Ge¬ stelldraht zum von der Quetschung entfernten Ende geführt ist, ist ein mas¬ siver Draht.
Bevorzugt erfolgt die Halterung des Leuchtkörpers durch wärmebeständige Haltemittel, die einem Lichtbogen trotzen können, beispielsweise ein massi¬ ves Drahtgestell oder bevorzugt Glasstege, die aus dem Material des Kol¬ bens gebildet werden.
Die Lampe gemäß der Erfindung läßt sich kostengünstig herstellen, da we¬ nig Bauteile benötigt werden und die Herstellung besonders gut automati¬ siert werden kann.
Insgesamt wird somit eine Reflektor lampe vorgestellt, die sich durch eine verbesserte Betriebssicherheit und eine bisher nicht erreichte Kompaktheit auszeichnet.
Die Reflektorlampe gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere für den direkten Betrieb an Netzspannung, worunter ein Bereich von ca. 80 V bis 250 V verstanden werden soll. Typische Wattstufen sind 25 bis 150 W. Aufgrund ihrer Kompaktheit kann diese Lampe für viele Anwendungen (z.B. PAR- Lampen, aluminiumbedampfte Reflektorlampen, Kaltlichtreflektorlampen) eingesetzt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Ausfuhrungsbeispiel einer Reflektorglühlampe,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Reflektorentladungslampe.
Fig. 1 zeigt eine kompakte Hochvolt-Reflektorlampe 40 für Allgemeinbe- leuchtungszwecke mit einer Leistung von 50 W, die für den direkten An¬ schluß an das 240 V-Netz geeignet ist. Ihre gesamte Baulänge beträgt ledig¬ lich 49 mm. Der Brenner besitzt einen zylindrischen Kolben 41 aus Quarz- glas mit einem Außendurchmesser von ca. 13,5 mm bei einem Innendurch¬ messer von 11 mm und einer Gesamtlänge von etwa 38 mm (bisher 86 mm). Das eine Ende des Kolbens 41 ist zu einer Kuppe 63 geformt, die mittig eine Pumpspitze 64 aufweist. Das andere Ende des Kolbens ist mit einer Quetschdichtung 45 verschlossen. Der Kolben ist mit einer Inertgasmischung aus 80 % Kr und 20 % N2 gefüllt, der ein Halogenzusatz aus 0,005 % CBrClF2 beigefügt ist.
Ein in etwa U-förmig gebogener Leuchtkörper 56 aus Wolfram erstreckt sich über nahezu die gesamte Innenlänge des Kolbenvolumens, wobei das Basi¬ steil 57 des „U", das sich quer zur Lampenachse erstreckt, in der Nähe der Kuppe 63 angeordnet ist, während die beiden Schenkel des „U", die die ei¬ gentlichen leuchtenden Wendelabschnitte 47 bilden, sich vom Basisteil 57 zur Quetschdichtung 45 erstrecken und sich dabei zur Quetschdichtung 45 hin leicht nach außen öffnen. Die beiden leuchtenden Wendelabschnitte 47 gehen an ihren Enden in kurze, etwa 4 bis 7 mm lange, ungewendelte Drahtabschnitte 59 über, die als innere Stromzuführungen mit inhärenter Sicherungswirkung fungieren. Die inneren Stromzuführungen 59 sind in die Quetschdichtung 45 über eine kurze Länge (typisch 3 mm oder weniger) eingeschmolzen und dort an Dichtungsfolien 60 aus Molybdän verschweißt. Die Stromzuführungen 59 ragen aus der Quetschdichtung einige Millimeter (typisch 3 bis 5 mm) in das Kolbenvolumen hinein.
Am äußeren Ende der Folien 60 sind äußere Stromzuführungen 50 ange¬ schweißt, die über das Ende der Quetschdichtung 45 hinaus ragen. Sie sind nach außen abgewinkelt und fädeln in Bohrungen 54 von Kontaktstifthülsen 51 ein. Die Hülsen 51 besitzen an ihrem Ende zylindrische Verdickungen 52.
Das Basisteil 57 des „U" ist ungewendelt. Es ist quer zur Lampenachse knapp unterhalb der Pumpspitze 64 angeordnet. Seine Enden sind um etwa 90° abgewinkelt und erstrecken sich jeweils zu einem Wendelabschnitt 47. Das gezeigte Wendeldesign mit zwei kurzen parallelen Schenkeln 47, die nahe beieinander stehen, wirkt sich vorteilhaft auf die Lichtverteilung im Reflektor aus. Die Abmessungen der beiden Wendelschenkel sind ca. 0,5 x 9,5 mm. Ln Höhe des Basisteils 57 wird der Leuchtkörper von einem einzigen ovalen Glassteg 42 fixiert, der aus dem Material des Kobens gebildet ist. Das Basi¬ steil 57 ist im Glassteg 42 eingequetscht.
Auf diese Weise wird eine extreme Kompaktifizierung der Lampe erreicht. Insgesamt erreicht der Kolben eine Baulänge von lediglich 38 mm, gerechnet von der Quetschung bis zur Pumpspitze. Der Kolben kann daher in einem sehr kompakten Reflektor 43 aus (Hart)-Glas mit einem Außendurchmesser von 50 mm untergebracht werden.
Der Reflektor aus Borosilikatglas besitzt einen Grundkörper 43, der als Ka¬ lotte ausgebildet ist und innen eine Kontur 66 aufweist, sowie ein daran rückwärtig angeordnetes Halsteil 46. Die Kontur ist mit Aluminium oder einem dünnen Interferenzfiltersystem beschichtet. Letzteres wirkt vorteilhaft als Kaltlichtspiegel. Die Reflektoröffnung ist durch eine Abdeckscheibe 61 verschlossen.
Zur besseren Fixierung des Kolbens dient eine federnde, leicht gewölbte Lochscheibe 44 aus Metallblech, die in Höhe des Ansatzes der Quetschung 45 am Kolben anliegt. Sie besitzt eine der Quetschung angepaßte Öffnung und zwei an den Schmalseiten der Quetschung anliegende Führungslaschen. Die Lochscheibe 44 sitzt auf vier achsparallel angeordneten länglichen Wül¬ sten 67 auf (nur zwei sind in Fig. 1 sichtbar), die aus dem Hals 46 des Reflek¬ tors hervorspringen. Die Fixierung des Kolbens erfolgt ohne Sockelkitt, in- dem die Federwirkung der Lochscheibe ausgenutzt wird (ähnlich wie in DE- GM 195 48 521 beschrieben). Der Kolben wird dabei in das Halsteil unter Druck eingesetzt und dann die äußere Stromzuführung mit der Hülse ver- crimpt.
Der Reflektor verjüngt sich zum Ende des Reflektorhalses 46 hin auf einen Außendurchmesser von 20 mm. Die Gesamtlänge der Reflektorlampe ist 49 mm.
Die Reflektorlampe besitzt zur Verkürzung der Baulänge einen am Reflek- torhals direkt angeformten Glassockel 48. Dieser besteht im wesentlichen aus einer ebenen Wandung 49 am Ende des Reflektorhalses, die als integrales Bodenteil fungiert. Die äußeren Stromzuführungen 50 der Einbaulampe sind durch zwei Öffnungen 53 nach außen geführt und dabei in den Bohrungen 54 zweier in den Öffnungen 53 sitzender metallischer Kontaktstifthülsen 51 eingefädelt. Die Bohrungen erstrecken sich über eine Teillänge der Hülse, wobei die äußere Stromzuführung 50 in der Hülse 51 eingecrimpt (55) sind (alternativ sind sie in eine durchgehende Bohrung eingeschweißt).
Die Kontaktstifthülsen 51 selbst sind in die Öffnungen 53 eingenietet, indem der innere Rand 70 der Hülse an der inneren Stirnfläche 71 der Wandung umgebogen ist und gleichzeitig ein mittig an der Hülse ausgebildeter schei¬ benartiger Kragen 72 an der äußeren Stirnfläche 73 der Wandung anliegt. Die beiden Kontaktstifthülsen 51 haben einen Mittenabstand von 10 mm.
Bei herkömmlichen Reflektorlampen für HV- oder MV-Betrieb ist üblicher - weise zwischen Reflektorkalotte und Sockel im Stromzuführungssystem eine Sicherung vorgesehen, die meist in ein separates Zwischenteil (unter Ver¬ wendung von Kitt) eingefügt ist. Vorteilhaft wird darauf jetzt verzichtet, in¬ dem die innere Stromzuführung ein ungewendelter Draht mit einer Draht¬ stärke von ca. 100 μm ist, wodurch die innere Stromzuführung als inhärente Sicherung wirkt. Dadurch ist die Baulänge weiter reduziert.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind quer (oder längs) zu den beiden Kontaktstifthülsen 51 am Außenrand der äußeren Stirnseite 73 zwei flache streifenartige Wülste 58 einander gegenüberliegend angebracht. Die Dicke der Wülste 58 ist exakt auf die Dicke der scheibenartigen Kragen 72 abgestimmt, so daß ihre jeweiligen kolbenfernen Endflächen zusammen eine Ebene (als eine Art Auflagemaß) definieren. Im Prinzip kann die Dicke der Wülste auch größer als die der Kragen gewählt werden; dies verlängert dann allerdings die Baulänge der Lampe.
Auf diese Weise wird ein Verkanten beim Einsetzen der Kontaktstifthülsen 51 in die üblichen Fassungen (siehe beispielsweise Fig. 4 der EP-A 572 400) verhindert. Die Fassungen besitzen bekanntlich zwei längliche, leicht kreis¬ förmig gebogene schlitzartige Öffnungen (oder Aussparungen), an deren einem Ende jeweils eine vergrößerte kreisförmige Öffnung zum Einsetzen der Kontaktstifthülsen 51 sitzt. Beim Einsetzen der Hülsen 51 in diese ver- größerte Öffnung dienen die streifenartigen Wülste zum einen als Ab¬ standshalter, so daß die Hülsen nicht den Boden der Aussparung berühren und daher leicht gängig bei der anschließenden Drehbewegung bleiben. Zum andern können die Kragen nicht versehentlich in die vergrößerte Öff- nung der Fassung eingeführt werden, wo sie beim Drehen klemmen wür¬ den. Schließlich bewirken die streifenartigen Wülste eine Druckentlastung der zylindrischen Verdickungen beim Drehen des Sockels in der Fassung. Der Drehwiderstand wird dadurch verringert.
Figur 2 zeigt eine Reflektorlampe 74 mit einem als einseitig gequetschte Metallhalogenidlampe ausgeführten Brenner 76, der durch einen Außenkol¬ ben zusätzlich isoliert ist. Statt mehrerer streifenartiger Wülste ist ein (oder mehrere) ringförmiger Wulst 78 am Außenrand der Wandung 49 ange¬ bracht. Der Übergang zwischen Halsteil 46 und äußerer Stirnseite der Wan- düng 49 ist nicht rechtwinkelig, sondern er wird mittels einer radial umlau¬ fenden Schräge 75 vermittelt. Alle anderen Eigenschaften dieser Lampe äh¬ neln denen der Glühlampe des ersten Ausführungsbeispiels und haben glei¬ che Bezugszeichen.
Die vorliegende Erfindung hat besondere Vorteile gegenüber bekannten Re¬ flektorlampen, da sowohl die Anzahl der Bauteile (jetzt sechs Bauteile, frü¬ her zehn Bauteile incl. Zwischenteil) verringert als auch die Montagetechnik erheblich vereinfacht werden kann. Das neue Produkt kann daher wesent¬ lich kostengünstiger, materialsparender und auch zeitsparender hergestellt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Reflektorglühlampe für HO V ist der Leuchtkörper axial angeordnet und nur die Stromzuführung, die zu dessen quetschungsseitigem Ende führt, ist als ungewendelter Drahtab- schnitt in die Quetschung eingeschmolzen. Bei NV-Glühlampen ist der kur¬ ze Leuchtkörper entweder axial oder quer zur Achse liegend angeordnet.
Mit der Erfindung steht insbesondere eine preisgünstige Reflektorglühlampe mit geringer Leistungsaufnahme bis herab zu 25 W oder sogar weniger für den direkten Netzanschluß (HV, MV) zur Verfügung, wie sie für die Allge- meinbeleuchtung von besonderem Interesse ist. Bevorzugte Leistungsstufen liegen bei maximal 250 W.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei einseitig gequetschten Halogen- glühlampen mit kleiner Leistung (bis 75 W), da hier bei Verwendung eines Glassockels die kosten- und platzsparende Wirkung der Erfindung am mei¬ sten zum Tragen kommt.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere eignet sie sich auch für Halogenglühlampen für den Netzbe¬ trieb an 110 V. Sie eignet sich auch für andere Arten von Glühlampen oder auch Entladungslampen.

Claims

Patentansprüche
1. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) mit folgenden Merkmalen:
- ein hermetisch abgedichteter Kolben mit einer Füllung und einem Leuchtmittel,
- ein Reflektor (43), bestehend aus einem eine Reflektorkontur (66) tra- genden Grundkörper und einem rückwärtig daran angesetzten Halsteil
(46) ,
- ein Sockel (48), der am Halsteil ansetzt, und der zwei oder mehr me¬ tallische Kontaktstifte (51) mit zylindrischen Verdickungen (52) am kolbenfernen Ende aufweist, - ein Stromzuführungssystem, das eine elektrische Zuleitung für das
Leuchtmittel bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (48) vollständig aus dem Ma¬ terial des Halsteils gebildet ist und als integrales Teil direkt am Halsteil des Reflektors angeformt ist.
2. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kolben (41) ein separates Teil aus Hartglas oder Quarzglas innerhalb des Reflektors ist, der insbesondere einseitig oder zweiseitig gequetscht ist.
3. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kolben durch den Reflektor selbst gebildet wird, wobei der Reflektor eine gasdicht abgedichtete Abdeckscheibe (61) aufweist.
4. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40, 74) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtmittel ein Leuchtkörper oder eine Elektrode ist.
5. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Reflektor (43) aus Glas gefertigt ist.
6. Einseitig gesockelte Reflektor lampe (40) nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Lampe eine Hochvolt- oder Mittelvoltlampe ist, an der eine Betriebsspannung von mindestens 80 V anliegt.
7. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Sockel (48) eine ebene Wandung (49) mit einer inneren (71) und einer äußeren Stirnfläche (73) aufweist, die quer zur Reflektorachse angeordnet ist und die das Halsteil (46) abschließt und die Öffnungen (53) für Kontaktstifte (51) aufweist.
8. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Kontaktstifte als Kontaktstifthülsen (51) mit in¬ nerer Bohrung (54) ausgebildet sind, wobei die Bohrung in der Hülse sich zumindest über einen Teil der Hülsenlänge erstreckt.
9. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Kontaktstifthülsen (51) kolbenseitig einen nach außen umgebogenen Rand (70) und etwa in der Mitte der Hülsenlänge einen scheibenförmigen Kragen (72) besitzen, zwischen denen die Wandung (49) arretiert ist.
10. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß an der äußeren Stirnfläche (73) der Wandung min¬ destens ein erhabener Wulst (58;78) angeordnet sind, dessen Dicke mindestens der des Kragens entspricht.
11. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Lampe eine Glühlampe mit einem einseitig ge¬ quetschten Kolben (41) ist, der einen Leuchtkörper (56) und innere Stromzuführungen (59) enthält, wobei die Stromzuführungen (59) so gestaltet sind, daß sie eine inhärente Sicherungswirkung besitzen.
12. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kolben (41) einseitig gequetscht ist, wobei die Quetschung (45) mittels einer sie umgebenden Lochscheibe (44) im
Halsteil des Reflektors abgestützt ist.
13. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Halsteil (46) mittels einer radial umlaufenden Schräge (75) in die ebene Wandung (49) übergeht.
14. Einseitig gesockelte Reflektorlampe (40) nach Anspruch 1, mit folgen¬ den Merkmalen, die eine hohe Kompaktheit sichern:
- ein durch eine einzige Quetschung (45) hermetisch abgedichteter se¬ parater Kolben (41) aus Quarzglas, - ein Reflektor (43) aus Glas,
- ein Leuchtkörper (56) mit zwei Enden, der U-, V- oder W-förmig ge¬ bogen ist und ohne Gestellaufbauten im Kolben gehaltert ist.
15. Reflektorlampe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß min- destens ein wärmebeständiges Halterungsmittel (42) den Leuchtkörper
(56) fixiert.
16. Reflektorlampe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung mindestens 80 V beträgt, wobei das Stromzufüh- rungssystem innere Stromzuführungen (59) aufweist, die so gestaltet sind, daß sie eine inhärente Sicherungswirkung besitzen.
17. Reflektorlampe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Stromzuführungen (59) die Leuchtkörperenden mit in der Quetschung (45) eingebetteten Dichtungsfolien (60) verbinden und daß sie über einen Teil ihrer Länge in die Quetschung eingebettet sind, wo¬ bei mindestens eine der Stromzuführungen (59) aus einem ungewen¬ delten Draht besteht, wobei die inhärente Sicherungswirkung dadurch erzielt wird, daß mindestens eine der beiden inneren Stromzuführun- gen (59) aus einem Draht mit einem Durchmesser von höchstens 130 μm, bevorzugt höchstens 80 μm, gefertigt ist, der über eine Länge von mindestens 2 mm in die Quetschung (45) eingebettet ist, wobei der Abstand d zwischen den Stromzuführungen und die anliegende Span¬ nung V so zusammenwirken, daß im Falle eines zwischen den Strom- Zuführungen auftretenden Lichtbogens die dort wirkende Feldstärke V/d größer als 100 V/cm ist, und bevorzugt zwischen 200 und 400 V/ cm liegt.
18. Reflektorlampe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Baulänge der Lampe kleiner oder gleich 60 mm ist und bevor¬ zugt um 50 mm beträgt.
19. Reflektorlampe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben kittlos im Reflektor gehaltert ist, bevorzugt mittels einer Loch- scheibe (44).
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