WO2010069677A1 - Entladungslampe - Google Patents

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WO2010069677A1
WO2010069677A1 PCT/EP2009/064945 EP2009064945W WO2010069677A1 WO 2010069677 A1 WO2010069677 A1 WO 2010069677A1 EP 2009064945 W EP2009064945 W EP 2009064945W WO 2010069677 A1 WO2010069677 A1 WO 2010069677A1
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electrode
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Swen-Uwe Baacke
Gerhard Löffler
Dirk Rosenthal
Wolfgang Seitz
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Osram GmbH
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06—Main electrodes
    • H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/84—Lamps with discharge constricted by high pressure
    • H01J61/86—Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection

Definitions

  • the invention relates to discharge lamps having a discharge vessel and two electrodes arranged therein, which are each attached to a power supply, and a method for mounting the electrodes to the respective power supply lines.
  • Discharge lamps have two electrodes accommodated in a discharge vessel, between which light is emitted by an arc during operation of the lamp.
  • the electrodes mostly consist of tungsten, while the power supply lines consist of tungsten or molybdenum.
  • the connections between the power supply lines and the electrodes attached thereto must be electrically conductive and moreover mechanically durable.
  • the electrodes are provided with blind holes, into which thereafter the end portions of the respective power supply lines are inserted. These compounds are soldered according to the prior art.
  • a disadvantage of such compounds is their effort for the precise production of holes in the electrodes. With increased tolerance of the bore increases the cost for fixing by means of solder.
  • the object of the present invention is to provide a cost-effective attachment or connection between power supply lines and electrodes of a discharge lamp.
  • the discharge lamp according to the invention has a discharge vessel and two electrodes arranged therein, which are each attached to a power supply.
  • a graphite intermediate piece is arranged between at least one power supply and the electrode fixed thereto. The soldering of the connection is omitted.
  • the Graphit special Giacity ⁇ has an outer surface in the form of a circular cylinder and is at least partially received in a blind hole of the electrode.
  • the graphite intermediate piece in turn has a blind hole or a through hole, in which an electrode-side end section of the power supply is accommodated.
  • the graphite spacer is press-fitted into the blind hole of the electrode, and that the end portion of the power supply is press-fitted into the blind bore or into the through hole of the graphite spacer.
  • a threaded connection or an intermediate form of press fit and threaded connection may also be considered.
  • the electrode with the blind hole and the Graphit purpose conducted with the blind hole or through hole are approximately rotationally symmetrical and approximately concentric with each other.
  • the electrode consists essentially of tungsten
  • the power supply has approximately a rod shape and consists essentially of tungsten or molybdenum.
  • the discharge lamp according to the invention may be an AC discharge lamp or a DC discharge lamp, wherein the electrode may be a cathode or an anode.
  • the discharge lamp according to the invention is a high-pressure discharge lamp (for example a xenon short arc lamp such as the OSRAM XBO lamp).
  • the through-hole or the blind hole is introduced into the graphite intermediate piece either before or After the Graphit direct Giant is pressed into the blind hole of the electrode. Thereafter, the end portion of the power supply is pressed into the blind hole or in the through hole of the Graphit matters. As a result, an easy to produce but durable electrically conductive connection between the power supply, the Graphit frequently Gi and the electrode is created.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an electrode of a discharge lamp according to the invention with a receiving bore
  • FIG. 2 shows an electrode of a discharge lamp according to the invention according to FIG. 1 with a graphite intermediate piece
  • FIG. 3 shows an electrode of a discharge lamp according to the invention with a graphite intermediate piece according to FIG. 2 with a receiving bore;
  • FIG. 4 shows an electrode, attached to a power supply, of a discharge lamp according to the invention according to FIG. 3.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an electrode 1 of a high-pressure discharge lamp according to the invention lateral cut. It has a largely circular-cylindrical body, wherein on its (in Figure 1) right side a frusto-conical portion is formed on the front side during operation of the lamp a (not ge Service- ter) arc burns.
  • This embodiment shows an anode, outer diameter of about 22 mm, of a direct-current discharge lamp, the invention also being applicable to the cathode of a direct-current discharge lamp and to the electrodes of an alternating-current discharge lamp and a flash lamp is.
  • an adapter piece 4 is provided in the form of a concentric blind hole.
  • the diameter of the intermediate piece receptacle 4 is approximately 12 mm.
  • FIG. 2 shows an electrode according to FIG. 1 with a graphite intermediate piece 6, which is inserted into the intermediate piece receptacle 4 with a press fit.
  • the graffiti intermediate piece 6 is somewhat shorter than the intermediate piece receptacle 4.
  • a feed receptacle 8 is drilled in the graphite intermediate piece 6.
  • the diameter of the feed receptacle 8 is approximately half the diameter of the graphite intermediate piece 6 or the intermediate piece receptacle 4.
  • FIG. 3 shows the feed receptacle 8 of the graphite intermediate piece 6 designed as a concentric blind hole.
  • a rod-shaped power supply 10 of the discharge lamp according to the invention is pressed into the feed receptacle 8 of the graphite intermediate piece 6.
  • FIG. 4 shows the electrode 1 mounted on the power supply 10, diameter approximately 5.5 mm.
  • the feed receptacle can also be formed as a through hole in the graphite intermediate piece.
  • the graphite spacer is in the form of a socket.
  • a discharge lamp with a discharge vessel and two electrodes arranged therein, which are each attached to a power supply.
  • a graphite intermediate piece is arranged between at least one power supply and the electrode attached thereto.
  • This is an electrically conductive and inexpensive connection means. The soldering of the connection is omitted.

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Abstract

Offenbart ist eine Entladungslampe mit einem Entladungsgefäß und zwei darin angeordneten Elektroden (1), die jeweils an einer Stromzuführung (10) befestigt sind. Dabei ist, zwischen zumindest einer Stromzuführung und der daran befestigten Elektrode ein Graphitzwischenstück (6) angeordnet. Dies ist ein elektrisch leitendes und kostengünstiges Verbindungsmittel. Das Verlöten der Verbindung entfällt. Bei einem Verfahren zur Befestigung der Elektrode an der Stromzuführung einer erfindungsgemäßen Entladungslampe wird eine Durchgangsbohrung oder eine Sacklochbohrung in das Graphitzwischenstück eingebracht. Dies geschieht entweder bevor oder nachdem das Graphitzwischenstück in eine Sacklochbohrung der Elektrode eingepresst wird. Dadurch wird eine einfach herzustellende aber haltbare elektrisch leitende Verbindung zwischen der Stromzuführung, dem Graphitzwischenstück und der Elektrode geschaffen.

Description

Beschreibung
Entladungslampe
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Entladungslampen mit einem Entladungsgefäß und zwei darin angeordneten Elektroden, die jeweils an einer Stromzuführung befestigt sind, und ein Verfahren zur Montage der Elektroden an den jeweiligen Stromzuführungen .
Stand der Technik
Entladungslampen weisen zwei in einem Entladungsgefäß aufgenommene Elektroden auf, zwischen denen im Betrieb der Lampe von einem Lichtbogen Licht abgestrahlt wird. Bei der Herstellung derartiger Entladungslampen wird eine möglichst einfache Befestigung der Elektroden an den zugeordneten meist stabförmigen Stromzuführungen angestrebt, die in das Entladungsgefäß hineinragen. Die Elektroden bestehen zumeist aus Wolfram, während die Stromzuführungen aus Wolfram oder Molybdän bestehen. Die Verbindungen zwischen den Stromzuführungen und den daran befestigten Elektroden müssen elektrisch leitend und drüber hinaus mechanisch dauerhaft sein.
Zur Befestigung werden die Elektroden mit Sacklöchern versehen, in die danach die Endabschnitte der jeweiligen Stromzuführungen eingeführt werden. Diese Verbindungen werden gemäß dem Stand der Technik verlötet.
Nachteilig an derartigen Verbindungen ist ihr Aufwand für die präzise Fertigung der Löcher in den Elektroden. Bei erhöhter Toleranz der Bohrung vergrößert sich der Aufwand für die Befestigung mittels Lot.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kostengünstige Befestigung bzw. Verbindung zwischen Stromzuführungen und Elektroden einer Entladungslampe zu schaf- fen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Entladungslampe gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 12.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhän- gigen Ansprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Entladungslampe hat ein Entladungsgefäß und zwei darin angeordnete Elektroden, die jeweils an einer Stromzuführung befestigt sind. Dabei ist zwischen zumindest einer Stromzuführung und der daran befes- tigten Elektrode ein Graphitzwischenstück angeordnet. Das Verlöten der Verbindung entfällt. Das Graphitzwischenstück ist ein elektrisch leitendes und kostengünstiges Verbindungsmittel .
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Graphitzwischenstück eine äußere Mantelfläche in Form eines Kreiszylinders und ist in einer Sacklochbohrung der Elektrode zumindest abschnittsweise aufgenommen. Dabei hat das Graphitzwischenstück seinerseits eine Sacklochbohrung oder eine Durchgangsbohrung, in der ein elektro- denseitiger Endabschnitt der Stromzuführung aufgenommen ist. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eines einfachen Zusammensteckens von Stromzuführung, Graphitzwischenstück und Elektrode.
Aus Gründen einer einfachen Montage wird es bevorzugt, wenn das Graphitzwischenstück in die Sacklochbohrung der Elektrode eingepresst ist, und wenn der Endabschnitt der Stromzuführung in die Sacklochbohrung oder in die Durchgangsbohrung des Graphitzwischenstücks eingepresst ist. Alternativ kann auch eine Gewindeverbindung oder eine Zwischenform aus Presspassung und Gewindeverbindung in Betracht kommen.
Je nach Auslegung kann es vorteilhaft sein, wenn der Endabschnitt der Stromzuführung, die Elektrode mit der Sacklochbohrung und das Graphitzwischenstück mit der Sackloch- bzw. Durchgangsbohrung etwa rotationssymmetrisch und zueinander etwa konzentrisch ausgebildet sind.
Dabei besteht die Elektrode im Wesentlichen aus Wolfram, während die Stromzuführung etwa eine Stabform hat und im Wesentlichen aus Wolfram oder aus Molybdän besteht.
Die erfindungsgemäße Entladungslampe kann eine Wechselstrom-Entladungslampe oder eine Gleichstrom- Entladungslampe sein, wobei die Elektrode eine Kathode oder eine Anode sein kann.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Entladungslampe eine Hochdruck- Entladungslampe (z.B. eine Xenon-Kurzbogenlampe wie die XBO-Lampe der Firma OSRAM) .
Bei einem Verfahren zur Befestigung der Elektrode an der Stromzuführung einer erfindungsgemäßen Entladungslampe wird die Durchgangsbohrung oder die Sacklochbohrung in das Graphitzwischenstück eingebracht entweder bevor oder nachdem das Graphitzwischenstück in die Sacklochbohrung der Elektrode eingepresst wird. Danach wird der Endabschnitt der Stromzuführung in die Sacklochbohrung oder in die Durchgangsbohrung des Graphitzwischenstücks einge- presst. Dadurch wird eine einfach herzustellende aber haltbare elektrisch leitende Verbindung zwischen der Stromzuführung, dem Graphitzwischenstück und der Elektrode geschaffen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs- beispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Elektrode einer erfindungsgemäßen Entladungslampe mit einer Aufnahmebohrung;
Figur 2 eine Elektrode einer erfindungsgemäßen Entla- dungslampe gemäß Figur 1 mit einem Graphitzwischenstück;
Figur 3 eine Elektrode einer erfindungsgemäßen Entladungslampe mit einem Graphitzwischenstück gemäß Figur 2 mit einer Aufnahmebohrung; und
Figur 4 eine an einer Stromzuführung befestigte Elektrode einer erfindungsgemäßen Entladungslampe gemäß Figur 3.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Elektrode 1 einer erfindungsgemäßen Hochdruck-Entladungslampe im seitlichen Schnitt. Sie hat einen weitgehend kreiszylindrischen Körper, wobei an ihrer (in Figur 1) rechten Seite ein kegelstumpfförmiger Abschnitt ausgebildet ist, an dessen Stirnseite im Betrieb der Lampe ein (nicht gezeig- ter) Lichtbogen brennt.
Dieses Ausführungsbeispiel (gemäß den Figuren 1 bis 4) zeigt eine Anode, Außendurchmesser ca. 22 mm, einer Gleichstrom-Entladungslampe, wobei die Erfindung ebenfalls auf die Kathode einer Gleichstrom-Entladungslampe und auf die Elektroden einer Wechselstrom-Entladungslampe sowie einer Blitz-Lampe anwendbar ist.
An einer dem Lichtbogen abgewandten Stirnfläche 2 der Elektrode 1 ist eine Zwischenstückaufnahme 4 in Form einer konzentrischen Sacklochbohrung vorgesehen. Dabei be- trägt hier der Durchmesser der Zwischenstückaufnahme 4 ca. 12 mm.
Figur 2 zeigt eine Elektrode gemäß Figur 1 mit einem Graphitzwischenstück 6, das mit Presspassung in die Zwischenstückaufnahme 4 eingesetzt ist. Dabei ist das Gra- phitzwischenstück 6 etwas weniger lang, als die Zwischenstückaufnahme 4.
Im nächsten Arbeitsschritt wird in das Graphitzwischenstück 6 eine Zuführungsaufnahme 8 gebohrt. Dabei beträgt der Durchmesser der Zuführungsaufnahme 8 etwa die Hälfte des Durchmessers des Graphitzwischenstücks 6 bzw. der Zwischenstückaufnahme 4.
Figur 3 zeigt die als konzentrisches Sackloch ausgebildete Zuführungsaufnahme 8 des Graphitzwischenstücks 6.
In einem nächsten Arbeitsschritt wird ein Endabschnitt einer stabförmigen Stromzuführung 10 der erfindungsgemäßen Entladungslampe in die Zuführungsaufnahme 8 des Graphitzwischenstücks 6 eingepresst.
Figur 4 zeigt die fertig auf der Stromzuführung 10, Durchmesser ca. 5,5 mm, montierte Elektrode 1.
Somit ist eine Verbindungstechnik zwischen stabförmiger Stromzuführung 10 und Elektrode 1, die erfindungsgemäß als Steckverbindung ausgebildet ist, geschaffen. Die beiden Aufnahmebohrungen 4, 8 lassen sich einfach bohren und die Teile 1, 6, 10 lassen sich einfach montieren. Auf Grund der Presspassungen entfällt das Löten.
Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Zuführungsaufnahme auch als Durchgangsloch in dem Graphitzwischenstück ausgebildet sein. Bei diesem zweiten Aus- führungsbeispiel hat das Graphitzwischenstück die Form einer Buchse.
Offenbart ist eine Entladungslampe mit einem Entladungsgefäß und zwei darin angeordneten Elektroden, die jeweils an einer Stromzuführung befestigt sind. Dabei ist zwi- sehen zumindest einer Stromzuführung und der daran befestigten Elektrode ein Graphitzwischenstück angeordnet. Dies ist ein elektrisch leitendes und kostengünstiges Verbindungsmittel. Das Verlöten der Verbindung entfällt.
Bei einem Verfahren zur Befestigung der Elektrode an der Stromzuführung einer erfindungsgemäßen Entladungslampe wird eine Durchgangsbohrung oder eine Sacklochbohrung in das Graphitzwischenstück eingebracht. Dies geschieht entweder bevor oder nachdem das Graphitzwischenstück in eine Sacklochbohrung der Elektrode eingepresst wird. Dadurch wird eine einfach herzustellende aber haltbare elektrisch leitende Verbindung zwischen der Stromzuführung, dem Graphitzwischenstück und der Elektrode geschaffen.

Claims

Ansprüche
1. Entladungslampe mit einem Entladungsgefäß und zwei darin angeordneten Elektroden (1), die jeweils an einer Stromzuführung (10) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet dass zwischen zumindest einer Stromzu- führung (10) und der daran befestigten Elektrode (1) ein Graphitzwischenstück (6) angeordnet ist.
2. Entladungslampe nach Anspruch 1, wobei das Graphitzwischenstück (6) eine äußere Mantelfläche in Form eines Kreiszylinders hat und in einer Sacklochboh- rung (4) der Elektrode (1) zumindest abschnittsweise aufgenommen ist.
3. Entladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Graphitzwischenstück (6) eine Sacklochbohrung (8) oder eine Durchgangsbohrung hat, in der ein elektro- denseitiger Endabschnitt der Stromzuführung (10) aufgenommen ist.
4. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das Graphitzwischenstück (6) in die Sacklochbohrung (4) der Elektrode (1) eingepresst ist.
5. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei der Endabschnitt der Stromzuführung (10) in die Sacklochbohrung (8) oder in die Durchgangsbohrung des Graphitzwischenstücks (6) eingepresst ist.
6. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wo- bei der Endabschnitt der Stromzuführung (10), die Elektrode (1) mit der Sacklochbohrung (4) und das Graphitzwischenstück (6) mit der Sacklochbohrung (8) oder mit der Durchgangsbohrung etwa rotationssymmetrisch und zueinander etwa konzentrisch ausgebildet sind.
7. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektrode (1) im Wesentlichen aus Wolfram besteht.
8. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, wobei die Stromzuführung (10) etwa eine Stabform hat und im Wesentlichen aus Wolfram oder aus Molybdän besteht .
9. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Wechselstrom-Entladungslampe oder Blitzlampe ist, oder die eine Gleichstrom- Entladungslampe ist, wobei die Elektrode (1) eine Kathode oder eine Anode (1) ist.
10. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Hochdruck-Entladungslampe ist.
11. Entladungslampe nach Anspruch 10, die eine Xenon- Kurzbogen-Lampe ist.
12. Verfahren zur Befestigung einer Elektrode (1) an einer Stromzuführung (10) einer Entladungslampe gemäß einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei die Durchgangs- bohrung oder die Sacklochbohrung (8) in das Graphit- Zwischenstück (6) eingebracht wird, bevor oder nachdem das Graphitzwischenstück (6) in die Sacklochbohrung (4) der Elektrode (1) eingepresst wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei danach der Endab- schnitt der Stromzuführung (10) in die Sacklochbohrung (8) oder in die Durchgangsbohrung des Graphitzwischenstücks (6) eingepresst wird.
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