WO2009106133A1 - Einschmelzfolie, verfahren zu deren herstellung und lampe mit einer derartigen folie - Google Patents

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WO2009106133A1
WO2009106133A1 PCT/EP2008/052345 EP2008052345W WO2009106133A1 WO 2009106133 A1 WO2009106133 A1 WO 2009106133A1 EP 2008052345 W EP2008052345 W EP 2008052345W WO 2009106133 A1 WO2009106133 A1 WO 2009106133A1
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WO
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film
weakening zone
lamp
zone
weakening
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PCT/EP2008/052345
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French (fr)
Inventor
Joachim Jens Bernhardt
Markus Stange
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/28—Manufacture of leading-in conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K3/00—Apparatus or processes adapted to the manufacture, installing, removal, or maintenance of incandescent lamps or parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/04—Processes
    • Y10T83/0405—With preparatory or simultaneous ancillary treatment of work

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a sealing film according to the preamble of Patentanspru ⁇ Ches 1, a film prepared by such a method according to the preamble of the independent claim 9 and a lamp with such a film ge ⁇ according to the preamble of claim 11.
  • Generic lamps for example halogen lamps, Ent ⁇ discharge lamps, high pressure discharge lamps have called a lamp vessel, even burner in which a luminous means, for example a filament or - in discharge lamps - electrodes are added.
  • the power supply lines assigned to the lamp extend, for example, through pinching, melting or pinching of the lamp vessel.
  • This Folieneinschmelzache therefore fulfill two different functional ⁇ ones: They serve for producing an electrically conductive connection between the inner and harshest operating power supply lines and on the other hand they ensure a gas-tight seal of the lamp vessel, because the re ⁇ lativausdehnung between the foil and the quartz glass so low is that there is usually no separation in the boundary layer between the film and the quartz.
  • Such Folieneinsch dipstick are known for example from DE 10 2005 013 759 Al, DE 2005 034 673 Al or DE 10 2004 061 736 Al.
  • the power supply films are usually cut off from a film strip and therefore have an approximately rectangular base area, which is bounded by two side edges - given by the bandwidth - and two perpendicular cutting edges.
  • GB 1,594,976 a method is disclosed, wherein the film thickness steadily decreases from the film middle in the direction of side edges, said sheet in the loading area of the cut edges ⁇ is treated by an etching process before ⁇ .
  • EP 0 884 763 B1 describes a molybdenum foil encapsulation in which the cutting edge is wedge-shaped by a rolling process in order to reduce the tendency to crack during operation of the lamp. Furthermore, the known molybdenum foil melting performed parallel to the cutting edges with a lancet-shaped cross-section, so that the convex curved surface, the mechanical stress in the Molybdänfolieneinschmelzung is reduced.
  • the object of the present invention is to provide a method for producing a sealing film, a film produced by such a method and a lamp designed with such a film, wherein the film can be produced with low outlay in terms of apparatus and the operational safety of the film is achieved. Melteinschmelzung compared to conventional solutions is improved.
  • a band-lien Fo a zone of weakness formed in a separation region of ⁇ and then separating the film along this Schissechungszo ⁇ ne
  • the weakening zone By forming this weakening zone, the separation of the film can be carried out with comparatively little effort, the weakening zone predetermining the separation profile and thus the burr-free narrow side edge geometry of the film.
  • the inventive method makes it possible to separate the film in an extremely simple manner, for example by a kind of "tearing" by applying a tensile stress is applied approximately transversely to the weakened zone, so that the film when exceeding the yield point along the pre give ⁇ NEN path separated from the foil blank .
  • ⁇ sen separation process no complicated, wear-prone tools are needed.
  • the respective side edges of the films are preferably tapered, with virtually no running perpendicular to the film bulk surface Irregular ⁇ speeds, such as ridges occur.
  • the lying approximately in the plane of the film, the "torn apart", resulting irregularities th affect more advantageous during melting or crushing the film.
  • the aforementioned weakening zone can be formed mechanically, for example by embossing.
  • this weakening zone by unilateral or bilateral material removal.
  • material removal method the well-known methods, such as span lift-off machining, thermal material removal, chemical material removal or the like.
  • high-energy radiation for example laser radiation, plasma radiation, electron / ion beam removal or erosion
  • thermal removal methods for example laser radiation, plasma radiation, electron / ion beam removal or erosion
  • the weakening zone can also be formed by structural transformation in the separation region.
  • the film consists of molybdenum.
  • Figure 1 is a partial view of a Folieneinschmelzung a discharge lamp
  • Figure 2 is a schematic representation of a method for separating a film from a film blank
  • FIG. 3 shows method steps of a first method according to the invention for producing a melt-in film
  • FIG. 4 shows an alternative method for producing a sealing film by removal of material
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of a method for producing a shrink- wrapped film by means of structural transformation
  • Entla pressure discharge lamp will be explained.
  • the application of the invention is not limited to loading derarti ⁇ ge discharge lamps or high intensity discharge lamps but in principle suitable for all lamp types in which a Folieneinschmelzung as a current feedthrough is used.
  • FIG. 1 shows a partial view of a high-pressure discharge lamp 1 - also called burner.
  • This has a discharge vessel 2, at the end portions of which in each case a shaft 4 is formed, via which the interior of the lamp vessel 2 is sealed by a meltdown.
  • an ionizable filling is enclosed, which consists for example of high purity xenon gas and a plurality of metal halides.
  • the electrodes are each supported by an electrode rod 8, whose one end section protrudes into the interior 6 and whose other end section dips into the region of the sealing gasket of the burner shaft 4.
  • This end portion of the electrode rod 8 is connected via a molybdenum foil 10 with egg ⁇ ner outer power supply 12.
  • this molybdenum foil 10 has a straight cutting edge perpendicular to the film longitudinal axis, wherein the power supply 12 and the electrode rod 8 are welded to the molybdenum foil 10 in the region of the shorter side edges and run approximately coaxially with one another.
  • the molybdenum foil 10 has no rectangular cross-section but a slightly lancet-shaped cross-section, which is obtained by electrolytic removal. This lancet shape is somewhat exaggerated in the ⁇ depicting lung according to Figure 1 for clarity.
  • the molybdenum foil 10 shown in FIG 1 is separated from egg ⁇ nem film tape, wherein the separation along the narrow sides 14, 16 is carried out.
  • the two longer longitudinal edges 18, 20 are predetermined by the width of the film strip.
  • the manufacture of the molybdenum foil 10 is cut to length in accordance with the lamp type of the film strip, where a particular process is used ⁇ in accordance with the invention, which is explained with reference to Figures 2 to 5th
  • the diameter of the power supply 12 and the electrode rod 8 is substantially larger than the film thickness.
  • the maximum thickness of the film perpendicular to the plane in Figure 1, for example, about 1/100 to 1/50 of the film width (transverse to the axis of the power supply 12). Further explanations of the structure of the discharge lamp 1 are unnecessary, since this is immaterial to the invention.
  • the molybdenum foil 10 is cut to length by a foil strip 22 or another foil blank. According to the invention, however, this is not done - as in the prior art - by a cutting, punching or bending, but it is first formed according to Figure 2 a weakening zone 24 and in a subsequent operation by applying a tensile stress, the molybdenum foil 10 (a melted film) separated from the film strip 22. This train Stress is applied by the tensile forces F indicated in FIG. 2, which act on the film in the opposite direction.
  • this tensile stress is designed so that the film material in the region of the weakening zone 24 is loaded beyond the yield point and tears off accordingly, the crack profile being predetermined by the weakening zone 24.
  • the Molybdänfo ⁇ lie 10 is separated from the film tape 22, so that 22 is formed both on the narrow side 16 of the molybdenum foil 10 and on the remaining tear edge 30 of the film strip, the tapered cross-sectional profile with a part of the web 28th
  • the crack does not exactly straight duri ⁇ fen and can "unravel" somewhat, whereby the embedding of the molybdenum foil is improved in the burner shaft 4 tenth
  • this zone of weakness 24 can be formed on both sides or one side. Important is tig that this weakened zone 24 is carried out so that the direction of propagation of the crack in the tension on ⁇ bring is given and the desired film geometry is established.
  • Figure 3 shows a variant in which the weakening zone 24 on the film strip 22 by embossing is formed, wherein the weakening zone 24 is formed by a correspondingly formed die 32, which acts on the supported on a die 34 foil strip 22.
  • the weakened zone 24 is designed approximately V-shaped with a hori ⁇ zontal, the web 26 defining the base, in principle tung speed sharper cuts can be provided to influence the cracking behavior, for example, to an acceleration of Rissausbrei-, so that the stress concentration at the notch root are increased.
  • the tensile stress is applied, the tensile forces F lie approximately in the film plane, so that then the Molyb ⁇ dänfolie 10 tears off along the web 26 from the film tape 22nd In this case, the V-shaped weakening zone 24 - as shown in Fig. 2 - expand.
  • the embossing takes place on one side, of course, a double-sided embossing - similar to the embodiment explained with reference to FIG. 2 - can also be provided.
  • weakening zone 24 may also be formed by material removal.
  • the weakening zone 24 is correspondingly formed by removal of material by means of a laser beam 36, wherein, for example, an ultrashort pulse laser with a pulse length in the range of ICT 15 seconds to ICT 9 seconds can be used. Of course, other types of laser can be used.
  • the weakening zone 24 can in principle be formed continuously or in the form of a perforation. As in the embodiment described above, the weakening zone 24 can be designed on one side or on both sides.
  • the film strip 22 is again subjected to a tensile stress until the melt-down film 10 tears off along the weakened zone 24, with a conically tapering, burr-free narrow side 16 being formed.
  • the weakening zone 24 is formed either mechanically or by energetic loading, wherein the crack profile is predetermined by the geometry of the weakened zone 24.
  • Figure 5 shows a variant in which the weakening zone 24 is not formed by changing the film geometry, but in which the weakening zone 24 is performed by Ge Stahl ⁇ gever Sung. That is, the weakening zone 24 is replaced by a targeted structural transformation without geomet- formed a change.
  • This structural modification for example, by exposure to a laser beam 36 be ⁇ acts are.
  • a local structural modification can be 38 out as weakened zone 24 forms ⁇ for example on exceeding a predetermined recrystallization temperature, so that the sealing foil 10 is deformed along this microstructural transformation 38 via the yield point during the application of the tensile stress and subsequent ⁇ tears hd, wherein also in accordance with adjust narrow edges 14, 16 which are free from any burrs or other irregularities projecting beyond the large areas of the film 10.
  • the energy introduced via the laser beam 36 is preferably adjusted so that the microstructure transformation promotes crack propagation and embrittlement and thus brittle fracture without deformation is prevented.
  • the crack propagation can also take place without deformation in the weakening zone.
  • the temperature for structural transformation is adjusted depending on the material used (molybdenum, tungsten) and with regard to the optimal deformation and tear behavior.
  • FIG. 6 shows the construction of a conventional, rectangular melt-down film 10.
  • the weakening zone 24 need not be performed straight-line, but there are virtually any geometries conceivable, which are limited only in terms of the optimized crack behavior limits.
  • the weakening zone 24 is approximately trapezoidal or V-shaped with a wide base 40 and obliquely thereto employed flanks 42, 44 executed.
  • the geometry or the course of the weakening zone 24 ⁇ selected depending on the cracking behavior or of the geometry of the associated power supply lines or from the space required in the seal.
  • this one- melting film is separated from a film blank, on which a weakening zone is previously formed.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

Offenbart sind ein Verfahren zum Herstellen einer Einschmelzfolie, eine nach einem derartigen Verfahren hergestellte Einschmelzfolie und eine Lampe mit einer derartigen Einschmelzfolie. Erfindungsgemäß wird diese Einschmelzfolie von einem Folienrohling abgetrennt, an dem zuvor eine Schwächungszone ausgebildet wird.

Description

Be s ehre ibung
Einschmelzfolie,
Verfahren zu deren Herstellung und Lampe mit einer derartigen Folie
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Einschmelzfolie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru¬ ches 1, eine nach einem derartigen Verfahren hergestellte Folie gemäß dem Oberbegriff des nebengeordneten Patentanspruches 9 und eine Lampe mit einer derartigen Folie ge¬ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.
Stand der Technik
Gattungsgemäße Lampen, beispielsweise Halogenlampen, Ent¬ ladungslampen, Hochdruckentladungslampen haben ein Lampengefäß, auch Brenner genannt, in dem ein Leuchtmittel, beispielsweise eine Wendel oder - bei Entladungslampen - Elektroden aufgenommen sind. Die dem Leuchtmittel zuge- ordneten Stromzuführungen erstrecken sich je nach Lampentyp beispielsweise durch eine Quetschung, Einschmelzung oder eine Einschmelzquetschung des Lampengefäßes hindurch. Diese Einbettungsverfahren sind hier synonym zu verstehen und werden im Folgenden nur noch Einschmelzung genannt. Eine Direkteinschmelzung der üblicher Weise aus Molybdän oder Wolfram bestehenden Stromzuführungen in das Glas (Quarz) ist nur schwierig mit der erforderlichen Dichtheit durchzuführen, da sich die Ausdehnungskoeffi¬ zienten dieser Materialpaarung erheblich unterscheiden. Üblicher Weise wird daher im Bereich der Dichtung eine dünne Molybdän-Folie, im Folgenden Einschmelzfolie ge¬ nannt - eingeschmolzen, die einerseits mit einer inneren, leuchtmittelseitigen Stromzuführung und andererseits mit einer sich aus dem Lampengefäß/Brenner heraus erstreckenden äußeren Stromzuführung verschweißt ist. Diese Folie ist dann nach dem Verschließen des Lampengefäßes mittels einer Einschmelzeinheit vollständig im Quarzglas des Lam- pengefäßendes eingebettet, so dass die Stromdurchführung, bestehend aus den Stromzuführungen und der Folie gasdicht im Lampengefäßende eingeschmolzen ist. Diese Folieneinschmelzungen erfüllen somit zwei unterschiedliche Funkti¬ onen: Sie dienen einerseits zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den inneren und äuße- ren Stromzuführungen und andererseits gewährleisten sie einen gasdichten Verschluss des Lampengefäßes, da die Re¬ lativausdehnung zwischen der Folie und dem Quarzglas so gering ist, dass es üblicher Weise zu keiner Ablösung in der Grenzschicht zwischen der Folie und dem Quarz kommt.
Derartige Folieneinschweißungen sind beispielsweise aus der DE 10 2005 013 759 Al, der DE 2005 034 673 Al oder der DE 10 2004 061 736 Al bekannt. Die Stromzuführungs- Folien werden üblicher Weise von einem Folienband abgeschnitten und besitzen daher eine etwa rechteckige Grund- fläche, die durch zwei Seitenkanten - vorgegeben durch die Bandbreite - und zwei senkrecht dazu verlaufenden Schnittkanten begrenzt ist.
Bedingt durch den Verschleiß oder konstruktionsbedingter
Ungenauigkeiten des Schneid-/Stanzwerkzeuges kann es ent- lang dieser Schnittkanten zu einer Gratbildung oder zu unsauber geschnittenen Folienkanten kommen, so dass diese Störstellen beim Einschmelzen eine Undichtigkeit der Stromdurchführung und somit einen Totalausfall der Lampe verursachen können.
Zum Schneiden der Einschmelzfolie kommen verschiedene Formen von Hartmetallmessern zum Einsatz, die jedoch auch einem Verschleiß unterworfen sind. Es ist weiterhin bekannt, zum Schneiden von Blechen, Drähten, Stiften, etc. Laser, insbesondere Kurzpuls-Laser zu verwenden - auch bei der Verwendung derartiger Schneidverfahren kommt es zu Aufwerfungen aufgrund von erstarrter Schmelze oder zu Graten oder sonstigen Schneidfehlern, die beim Einsatz der Lampe zu Undichtigkeiten führen können.
Zur Vermeidung von Undichtigkeiten ist es aus der US 4,587,454 bekannt, durch Sandstrahlbehandlung vorbehan- delte Molybdänfolien zu verwenden.
In der DE 29 47 230 wird vorgeschlagen, zur Verringerung der Lampenausfallrate die Molybdänfolien mit einem Yttriumoxidzusatz im Bereich von 0,25 bis 1 Gewichtsprozent zu legieren .
In der GB 1,594,976 ist ein Verfahren offenbart, bei der die Foliendicke ausgehend von der Folienmitte in Richtung der Seitenkanten stetig abnimmt, wobei die Folie im Be¬ reich der Schnittkanten mittels eines Ätzverfahrens vor¬ behandelt wird.
In der EP 0 884 763 Bl wird eine Molybdänfolieneinschmel¬ zung beschrieben, bei der die Schnittkante durch ein Walzverfahren keilförmig zugespitzt werden, um die Neigung zur Rissbildung während des Betriebs der Lampe zu verringern. Des Weiteren ist die bekannte Molybdänfolien- einschmelzung parallel zu den Schnittkanten mit einem lanzettförmigen Querschnitt ausgeführt, so dass durch die konvex gewölbte Oberfläche die mechanische Spannung in der Molybdänfolieneinschmelzung verringert wird.
Nachteilig an den oben beschriebenen Lösungen ist, dass ein erheblicher verfahrenstechnischer Aufwand zur Ausbildung oder Nachbehandlung der Schnittkanten der Stromzu- führungs-Folien erforderlich ist.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver- fahren zum Herstellen einer Einschmelzfolie, eine nach einem derartigen Verfahren hergestellte Folie und eine mit einer derartigen Folie ausgeführte Lampe zu schaffen, wobei die Folie mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand herstellbar ist und die Betriebssicherheit der Fo- lieneinschmelzung gegenüber herkömmlichen Lösungen verbessert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1, eine Einschmelzfolie mit den Merkmalen des Patentanspruches 9 und eine Lampe gemäß dem nebenge- ordneten Patentanspruch 11.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen.
Erfindungsgemäß wird vor dem Abtrennen einer Einschmelzfolie von einem Folienrohling, beispielsweise einem Fo- lienband, eine Schwächungszone in einem Trennbereich aus¬ gebildet und die Folie dann entlang dieser Schwächungszo¬ ne abgetrennt. Durch das Ausbilden dieser Schwächungszone kann das Ab¬ trennen der Folie mit vergleichsweise geringem Aufwand erfolgen, wobei die Schwächungszone den Trennverlauf und somit die gratfreie Schmalseitenkantengeometrie der Folie vorgibt .
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Folie auf äußerst einfache Weise, beispielsweise durch eine Art „Zerreißen" abzutrennen, indem etwa quer zur Schwächungszone eine Zugspannung aufgebracht wird, so dass die Folie bei Überschreiten der Streckgrenze entlang des vorgegebe¬ nen Verlaufes vom Folienrohling abgetrennt wird. Für die¬ sen Trennvorgang sind keine aufwendigen, verschleißanfälligen Werkzeuge erforderlich. Durch dieses „Abreißen" der Folie und das damit einhergehende Überschreiten der Streckgrenze werden die entsprechenden Seitenkanten der Folien vorzugsweise verjüngt, wobei praktisch keinerlei senkrecht zur Foliengroßflache verlaufende Unregelmäßig¬ keiten, wie Grate auftreten. Die etwa in der Folienebene liegenden, beim „Zerreißen" entstehenden Unregelmäßigkei- ten wirken sich eher vorteilhaft beim Einschmelzen oder Quetschen der Folie aus. Durch dieses Zerreißen kann die betreffende Folienseitenkante makroskopisch gesehen leicht ausgefasert werden, so dass das Einbetten der Fo¬ lie in die Einschmelzung zusätzlich unterstützt wird.
Die eingangs genannte Schwächungszone kann mechanisch, beispielsweise durch Prägen ausgebildet werden.
Prinzipiell ist es auch möglich, diese Schwächungszone durch einseitigen oder beidseitigen Materialabtrag auszubilden. Als Materialabtragsverfahren können dabei die hinlänglich bekannten Verfahren, wie beispielsweise span- abhebende Bearbeitung, thermischer Materialabtrag, chemischer Materialabtrag oder dergleichen verwendet werden.
Als thermische Abtragsverfahren kommen beispielsweise das Beaufschlagen mit hochenergetischer Strahlung, beispiels- weise Laserstrahlung, Plasmastrahlung, Elektronen- /Ionenstrahlabtragen oder Erodieren in Frage.
Alternativ kann die Schwächungszone auch durch Gefügeumwandlung im Trennbereich ausgebildet werden.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn die Folie aus Mo- lybdän besteht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 eine Teildarstellung einer Folieneinschmelzung einer Entladungslampe;
Figur 2 eine Prinzipdarstellung eines Verfahrens zum Abtrennen einer Folie von einem Folienrohling;
Figur 3 Verfahrensschritte eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Einschmelzfolie;
Figur 4 ein alternatives Verfahren zur Herstellung einer Einschmelzfolie durch Materialabtrag;
Figur 5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Einschmelzfolie durch Gefügeumwand¬ lung und
Figur 6 Ausführungsbeispiele für Foliengeometrien. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer Entla¬ dungslampe erläutert. Wie jedoch bereits eingangs ausge¬ führt, ist die Anwendung der Erfindung nicht auf derarti¬ ge Entladungslampen oder Hochdruckentladungslampen be- grenzt sondern prinzipiell bei allen Lampentypen einsetzbar, bei denen eine Folieneinschmelzung als Stromdurchführung Verwendung findet .
Figur 1 zeigt eine Teildarstellung einer Hochdruckentladungslampe 1 - auch Brenner genannt. Diese hat ein Entla- dungsgefäß 2, an dessen Endabschnitten jeweils ein Schaft 4 ausgebildet ist, über den durch eine Einschmelzung der Innenraum des Lampengefäßes 2 abgedichtet ist. In dem In¬ nenraum 6 des Entladungsgefäßes 2 ist eine ionisierbare Füllung eingeschlossen, die beispielsweise aus hochreinem Xenongas und mehreren Metallhalogeniden besteht. In diesen Innenraum 6 ragen zwei Elektroden, zwischen denen beim Betrieb der Lampe der Entladungsbogen verläuft. Die in Figur 1 nicht dargestellten Elektroden werden jeweils von einem Elektrodenstab 8 getragen, dessen einer Endab- schnitt in den Innenraum 6 hineinragt und dessen anderer Endabschnitt in den Bereich der Einschmelzdichtung des Brennerschaftes 4 hineintaucht. Dieser Endabschnitt des Elektrodenstabes 8 ist über eine Molybdänfolie 10 mit ei¬ ner äußeren Stromzuführung 12 verbunden. Diese Molybdän- folie 10 hat in der Darstellung gemäß Figur 1 eine gerade Schnittkante senkrecht zur Folienlängsachse, wobei die Stromzuführung 12 und der Elektrodenstab 8 im Bereich der kürzeren Seitenkanten mit der Molybdänfolie 10 verschweißt sind und etwa koaxial zueinander verlaufen. Wie in Figur 1 angedeutet, hat die Molybdänfolie 10 keinen rechteckförmigen Querschnitt sondern einen leicht lanzettförmigen Querschnitt, der durch elektrolytischen Abtrag erhalten wird. Diese Lanzettform ist in der Darstel¬ lung gemäß Figur 1 zur Verdeutlichung etwas übertrieben dargestellt.
Die in Figur 1 dargestellte Molybdänfolie 10 wird von ei¬ nem Folienband abgetrennt, wobei die Abtrennung entlang der Schmalseiten 14, 16 erfolgt. Die beiden längeren Längskanten 18, 20 sind durch die Breite des Folienbandes vorgegeben. Bei der Fertigung wird die Molybdänfolie 10 entsprechend des Lampentyps vom Folienband abgelängt, wo¬ bei erfindungsgemäß ein besonderes Verfahren verwendet wird, das anhand der Figuren 2 bis 5 erläutert wird.
Der Durchmesser der Stromzuführung 12 und des Elektroden- Stabes 8 ist wesentlich größer als die Foliendicke. Bei der Verwendung einer Lanzettform beträgt die maximale Dicke der Folie (senkrecht zur Zeichenebene in Figur 1) beispielsweise etwa 1/100 bis 1/50 der Folienbreite (quer zur Achse der Stromzuführung 12) . Weitere Erläuterungen zum Aufbau der Entladungslampe 1 sind entbehrlich, da dies für die Erfindung unwesentlich ist.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird die Molybdänfolie 10 von einem Folienband 22 oder einem sonstigen Folienrohling abgelängt. Erfindungsgemäß erfolgt dies jedoch nicht - wie beim Stand der Technik - durch ein Schneid-, Stanzverfahren oder durch Abkanten, sondern es wird zunächst gemäß Figur 2 eine Schwächungszone 24 ausgebildet und in einem sich daran anschließenden Arbeitsgang durch Aufbringen einer Zugspannung die Molybdänfolie 10 (Ein- schmelzfolie) vom Folienband 22 abgetrennt. Diese Zug- Spannung wird durch die in Figur 2 angedeuteten Zugkräfte F aufgebracht, die in entgegengesetzter Richtung an der Folie angreifen. Erfindungsgemäß ist diese Zugspannung so ausgelegt, dass das Folienmaterial im Bereich der Schwä- chungszone 24 über die Streckgrenze hinaus belastet wird und entsprechend abreißt, wobei der Rissverlauf durch die Schwächungszone 24 vorgegeben ist. Durch die plastische Verformung vor dem Überschreiten der Streckgrenze wird die entsprechende Schmalseite, in der Darstellung gemäß Figur 2 die Schmalseite 16, verjüngt bis ein vergleichs¬ weise schmaler Steg 26 stehen bleibt, durch den dann der Riss 28 verläuft. Der sich kurz vor dem Abreißen einstellende Zustand des Folienbandes 22 ist in Figur 2 gestri¬ chelt dargestellt.
Nach Überschreiten der Streckgrenze wird die Molybdänfo¬ lie 10 vom Folienband 22 abgetrennt, so dass sowohl an der Schmalseite 16 der Molybdänfolie 10 als auch an der verbleibenden Risskante 30 des Folienbandes 22 das sich verjüngende Querschnittsprofil mit einem Teil des Steges 28 ausbildet. Der Riss muss nicht exakt gradlinig verlau¬ fen und kann etwas „ausfasern", wodurch die Einbettung der Molybdänfolie 10 in den Brennerschaft 4 verbessert ist. Wie bereits erwähnt, kann diese Schwächungszone 24 beidseitig oder auch einseitig ausgebildet werden. Wich- tig ist, dass diese Schwächungszone 24 so ausgeführt wird, dass die Ausbreitungsrichtung des Risses beim Auf¬ bringen der Zugspannung vorgegeben ist und sich die gewünschte Foliengeometrie einstellt.
Zum Ausbilden der Schwächungszone 24 besteht eine Viel- zahl von Möglichkeiten. Figur 3 zeigt eine Variante, bei der die Schwächungszone 24 am Folienband 22 durch Prägen ausgeformt wird, wobei die Schwächungszone 24 durch einen entsprechend ausgebildeten Prägestempel 32 ausgebildet ist, der das auf einer Matrize 34 abgestützte Folienband 22 beaufschlagt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schwächungszone 24 etwa V-förmig mit einer hori¬ zontalen, den Steg 26 begrenzenden Basis ausgeführt, prinzipiell können zur Beeinflussung des Rissverhaltens, beispielsweise zu einer Beschleunigung der Rissausbrei- tungsgeschwindigkeit spitzere Schnitte vorgesehen werden, so dass die Kerbspannungen am Kerbgrund erhöht sind.
Nach dem Ausbilden der etwa V-förmigen Schwächungszone 24 wird die Zugspannung aufgebracht, wobei die Zugkräfte F etwa in der Folienebene liegen, so dass dann die Molyb¬ dänfolie 10 entlang des Steges 26 vom Folienband 22 ab- reißt. Dabei kann sich die V-förmige Schwächungszone 24 - wie in Fig. 2 dargestellt - erweitern.
Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt das Prägen einseitig, selbstverständlich kann auch eine beidseitige Prägung - ähnlich wie beim anhand von Figur 2 er- läuterten Ausführungsbeispiel - vorgesehen werden.
Anstelle einer Umformung kann die Schwächungszone 24 auch durch Materialabtrag ausgebildet werden.
Zum Materialabtrag können hier prinzipiell alle bekannten Verfahren, beispielsweise ein spanabhebendes Verfahren, ein chemisches Verfahren (Ätzen) , ein thermisches Verfahren, wie beispielsweise die Beaufschlagung mit energeti¬ scher Strahlung (Laser, Plasma, Elektronen- strahl/Ionenstrahl) oder Erodieren verwendet werden. Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt entsprechend die Ausbildung der Schwächungszone 24 durch Materialabtrag mittels eines Laserstrahls 36, wobei beispielsweise ein Ultrakurzpuls-Laser mit einer Pulslän- ge im Bereich von ICT15 Sekunden bis ICT9 Sekunden verwendet werden kann. Selbstverständlich sind auch andere Laserarten einsetzbar. Die Schwächungszone 24 kann prinzipiell durchgängig oder in Form einer Perforation ausgebildet werden. Wie beim zuvor beschriebenen Ausführungs- beispiel kann die Schwächungszone 24 einseitig oder aber auch beidseitig ausgeführt sein.
Nach dem Ausbilden der beliebig ausgebildeten Schwächungszone 24 wird das Folienband 22 wiederum mit einer Zugspannung beaufschlagt bis die Einschmelzfolie 10 ent- lang der Schwächungszone 24 abreißt, wobei eine konisch zulaufende, gratfreie Schmalseite 16 entsteht. An dem Fo¬ lienband 22 entsteht - wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen - eine entsprechend ausgeformte Kante 30, die dann beim Abreißen der nächsten Einschmelz- folie 10 deren Schmalseite 14 ausbildet.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Schwächungszone 24 entweder mechanisch oder durch energetische Beaufschlagung ausgebildet, wobei der Rissverlauf durch die Geometrie der Schwächungszone 24 vorgegeben ist.
Figur 5 zeigt eine Variante, bei der die Schwächungszone 24 nicht durch Abändern der Foliengeometrie ausgebildet wird, sondern bei der die Schwächungszone 24 durch Gefü¬ geveränderung ausgeführt wird. D.h. die Schwächungszone 24 wird durch eine gezielte Gefügeumwandlung ohne geomet- rische Änderung ausgebildet. Diese Gefügeumwandlung kann beispielsweise durch Einwirken eines Laserstrahls 36 be¬ wirkt werden. So kann beispielsweise bei Überschreiten einer vorbestimmten Umkristallisierungstemperatur eine lokale Gefügeumwandlung 38 als Schwächungszone 24 ausge¬ bildet werden, so dass beim Aufbringen der Zugspannung die Einschmelzfolie 10 entlang dieser Gefügeumwandlung 38 über die Streckgrenze hinaus verformt wird und anschlie¬ ßend reißt, wobei sich ebenfalls wieder entsprechend ver- jungte Schmalseiten 14, 16 einstellen, die frei von jeglichen, über die Großflächen der Folie 10 hinausstehenden Graten oder sonstigen Unregelmäßigkeiten sind.
Die über den Laserstrahl 36 eingetragene Energie wird vorzugsweise so eingestellt, dass die Gefügeumwandlung die Rissausbreitung unterstützt und eine Versprödung und somit ein Sprödbruch ohne Verformung verhindert wird. Prinzipiell kann die Rissausbreitung auch ohne Verformung in der Schwächungszone erfolgen.
Die Temperatur zur Gefügeumwandlung wird in Abhängigkeit vom verwendeten Material (Molybdän, Wolfram) und im Hinblick auf das optimale Verformungs- und Reißverhalten eingestellt .
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit dem Ausbilden ei¬ ner Schwächungszone 24 zur Vorgabe einer Rissausbrei- tungsrichtung ermöglicht es auch, auf einfache Weise von der dargestellten Rechteckform abweichende Geometrien auszubilden. Dies wird anhand Figur 6 erläutert.
In dieser Figur 6 ist das Folienband 22 in abgewickelter
Form dargestellt. Entsprechend den vorhergehenden Erläu- terungen wird in einem ersten Arbeitsschritt eine Schwä- chungszone 24 ausgebildet und dann durch Aufbringen von etwa in der Folienbandebene verlaufenden Zugkräften die Einschmelzfolie 10 abgerissen, wobei der Rissverlauf durch die Schwächungszone 24 vorgegeben ist. In Figur 6 oben ist die Ausbildung einer herkömmlichen, rechteckför- migen Einschmelzfolie 10 dargestellt. Anhand dem in Figur 6 unten dargestellten Ausführungsbeispiel wird erläutert, dass die Schwächungszone 24 nicht gradlinig ausgeführt sein muss, sondern es sind praktisch beliebige Geometrien vorstellbar, denen lediglich im Hinblick auf das optimierte Rissverhalten Grenzen gesetzt sind. Beim darge¬ stellten Ausführungsbeispiel ist die Schwächungszone 24 etwa trapez- oder V-förmig mit einer breiten Basis 40 und schräg dazu angestellten Flanken 42, 44 ausgeführt. Hier- bei kann die Geometrie oder der Verlauf der Schwächungs¬ zone 24 in Abhängigkeit vom Rissverhalten oder von der Geometrie der zugeordneten Stromzuführungen oder vom Platzbedarf in der Einschmelzung gewählt werden.
Offenbart sind ein Verfahren zum Herstellen einer Ein- schmelzfolie, eine nach einem derartigen Verfahren hergestellte Einschmelzfolie und eine Lampe mit einer derarti¬ gen Einschmelzfolie. Erfindungsgemäß wird diese Ein¬ schmelzfolie von einem Folienrohling abgetrennt, an dem zuvor eine Schwächungszone ausgebildet wird.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Einschmelzfolie (10) zur gasdichten Stromzuführung in einer Lampe (1), wobei die Einschmelzfolie (10) von einem Folienroh¬ ling (22) abgetrennt wird, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Ausbilden einer Schwächungszone (24) und
- Abtrennen der Einschmelzfolie (10) entlang der Schwächungszone (24) .
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei das Abtrennen durch Aufbringen einer Zugspannung etwa quer zur
Schwächungszone (24) erfolgt.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Schwächungszone (24) mechanisch, vorzugsweise durch Prägen ausgebildet wird.
4. Verfahren nach Patenanspruch 1 oder 2, wobei die Schwächungszone (24) durch Materialabtrag ausgebil¬ det wird.
5. Verfahren nach Patentanspruch 4, wobei die Schwächungszone (24) spanabhebend, thermisch oder che- misch ausgebildet wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, wobei die Schwächungszone (24) durch hochenergetische Strahlung, beispielsweise durch Laserstrahl, Plasmastrahl, Elektronen-/Ionenstrahl oder durch Erodieren ausge- bildet wird.
7. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Schwächungszone (24) durch Gefügeumwandlung ausgebildet wird.
8. Einschmelzfolie, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest eine Umfangskante (14, 16) durch Abtrennen entlang einer Schwächungszone (24) im Wesentlichen gratfrei ausgebildet ist, wobei die Schwächungszone (24) vorzugsweise mit einer Verjün- gung ausgeführt ist.
9. Einschmelzfolie nach Patentanspruch 8, wobei die Um¬ fangskante (14, 16) durch Verformen über eine Streckgrenze hinaus ausgebildet ist.
10. Einschmelzfolie nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei diese im Wesentlichen aus Molybdän besteht.
11. Lampe mit einem ein Leuchtmittel umgebenden Lampengefäß (2), das mit einer Quetsch- oder Einschmelzdichtung ausgeführt ist, in die eine einerseits mit einer inneren Stromzuführung (8) und dem Leuchtmit- tel und andererseits mit einer äußeren Stromzufüh¬ rung (12) verbundene Einschmelzfolie (10) nach Pa¬ tentanspruch 8, 9 oder 10 eingebettet ist.
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