WO2011009846A1 - Herstellungsverfahren für eine lampe - Google Patents
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- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
- B29L2011/0016—Lenses
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/747—Lightning equipment
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/90—Methods of manufacture
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Definitions
- the invention is based on manufacturing processes for lamps which have a transparent part (for example a lens arrangement or a lamp vessel) and a plastic base or a plastic housing.
- a disadvantage of all known methods is often not permanent connection between the transparent part and the plastic part.
- the object of the present invention is to provide a manufacturing method for a lamp or a lamp with an at least partially transparent part and with a plastic base or plastic housing, wherein a permanent and non-detachable connection between the at least partially transparent Part of the plastic base and the plastic housing is generated or generated.
- This object is achieved by a manufacturing method for lamps according to claim 1 and by a lamp according to claim 20.
- Plastic part which forms a lamp housing or a lamp base is produced at least one connection point by melting at least the plastic part by means of a laser beam a cohesive or positive connection between the plastic part and the at least teiltransparen- th part.
- the connection thus created is permanent and not solvable.
- the plastic part (1; 101; 201) is less transparent to the wavelength of the laser beam than the at least partially transparent part (8; 108; 208)
- the laser beam preferably penetrates the at least partly transparent part and initially substantially heats the plastic part.
- joints within large areas of investment areas between the parts can be "precisely” heated and melted.
- the plastic part consists of polycarbonate (PC), polypropylene (PP), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) or polybutylene terephthalate (PBT).
- the at least partially transparent part is an optical element or it has at least one optical element.
- the at least one optical element can be a lens.
- the at least one lens is used during the reflow to refract the laser light.
- a laser beam can be deflected and aligned "precisely" to the respective heating joint.
- the at least partially transparent part is also made of plastic, whose at least one connection point is also melted, so that it is welded to the plastic part. This creates a particularly durable welded joint between the two plastic parts.
- PC polycarbonate
- Tarflon Tarflon
- Makrolon polymethyl methacrylate
- PMMA polymethacrylmethylimide
- PMMI polyamide
- PA polyamide
- PC-HT high-temperature-resistant polycarbonate
- the at least one connection point can be spot-welded, linear or flat.
- a contact pressure force is applied between the at least partly transparent part and the plastic part during welding.
- This increases the quality of the connection.
- the plastic part and the at least partially transparent part pins, which are welded together frontally.
- a printed circuit board in particular a metal core board, is attached between the at least partly transparent part and the plastic part.
- the attachment of the circuit board may occur simultaneously with the welding of the plastic part to the at least partially transparent part or its pins.
- a circumferential contact line between the plastic part and the at least partially transparent part is welded.
- the at least partially transparent part is an approximately rotationally symmetrical lamp vessel, so that a retrofit lamp can be produced with the production method according to the invention, which tightly connects a plastic lamp vessel to a plastic base.
- the at least partially transparent part of the lamp consists of glass.
- FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a device according to the invention
- FIG. 2 is a plan view of the first exemplary embodiment of the invented LED lamp according to FIG. 1;
- FIG. 3 shows a second embodiment of an LED lamp according to the invention in a lateral schematic representation
- Figure 4 shows a third embodiment of a manufacturing method according to the invention or a retrofit lamp according to the invention in a lateral schematic representation.
- FIG. 1 shows a first embodiment of a production method according to the invention or a LED lamp produced according to the invention in a lateral section. It has a cup-shaped lamp housing 1 with a bottom 2 and with a circumferential circular wall 4 (see Figure 2).
- the wall 4 has on its inside a circumferential shoulder 6, on which rests an edge of a transparent circular disc 8 made of plastic.
- the disc 8 has three evenly distributed pins which form an equilateral triangle and of which only two pins 10a, 10b are shown in FIG. They extend (in Figure 1) down into a space formed between the housing 1 and the disc 8.
- pins 14a, 14b, 14c are likewise provided, of which only two pins 14a, 14b are shown in FIG. They extend from the bottom 2 (in Figure 1) upwards in the direction of the disc 8.
- the pins 14a, 14b, 14c have a diameter which corresponds approximately to that of the disc-side pins 10a, 10b, 10c. In this case, their disc 8 facing end portions 12a, 12b, 12c are radially stepped back.
- an electronic circuit board 16 is arranged, on whose upper side facing the disc 8, a plurality of light-emitting diodes (LED's) 18 are attached.
- the printed circuit board 16 has the shape of a circular disk, with three through-holes being uniformly distributed on its outer circumference, of which only two through-holes 20a, 20b are shown in FIG.
- the distances from each other, the diameters and the lengths of the through holes 20a, 20b, 20c are the same as those of the recessed end portions 12a, 12b, 12c of the pins 14a, 14b, 14c.
- the length of the end sections 12a, 12b, 12c corresponds approximately to the thickness of the printed circuit board 16.
- FIG. 2 shows the first exemplary embodiment of the LED lamp according to the invention according to FIG. 1 in a plan view.
- the circular outer wall 4 of the housing 1 comprises the also circular disc 8, while the (translucent) printed circuit board 16 is circular.
- the three disk-side pins 10a, 10b, 10c and the end sections 12a, 12b, 12c of the three housing-side pins 14a, 14b, 14c are (transparent) shown in three places, which together form the shape of an equilateral triangle.
- a plastic welding method with laser light is used according to the invention.
- the circuit board 16 is first set to the housing-side pins 14a, 14b, 14c or on the end portions 12a, 12b, 12c, so that the end portions 12a, 12b, 12c, the through holes for fixing the disc 8 and the circuit board 16 on the housing 20a, 20b, 20c of the circuit board 16 penetrate. Thereafter, the disc 8 is placed on the peripheral shoulder 6 of the wall 4 and with its pins 10a, 10b, 10c on the (in Figure 1) upper end faces of the end portions 12a, 12b, 12c.
- laser beams 22 are directed perpendicularly through the disk 8 onto the end faces of the end sections 12a, 12b, 12c, whereby three weld points are formed, of which only three weld points 23a, 23b are shown in FIG. To do so, the laser beams largely penetrate the disk 8 and its pins 10a, 10b, 10c while being substantially absorbed at the end faces of the end portions 12a, 12b, 12c.
- the disk 8 with the pins 10a, 10b, 10c can be made of polycarbonate (PC), Tarflon, Makrolon, polymethyl methacrylate (PMMA), polymethacrylmethylimide (PMMI), polyamide ( PA) or of high-temperature-resistant polycarbonate (PC-HT), while the housing 1 with the pins 14a,
- PC polycarbonate
- PMMA polymethyl methacrylate
- PMMI polymethacrylmethylimide
- PA polyamide
- PC-HT high-temperature-resistant polycarbonate
- 14b, 14c and their end portions 12a, 12b, 12c are made of polycarbonate (PC), polypropylene (PP), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) or polybutylene terephthalate (PBT).
- PC polycarbonate
- PP polypropylene
- ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
- PBT polybutylene terephthalate
- three additional lens sections are provided on the upper side of the disk 8 remote from the printed circuit board 16, of which only two lens sections 24a, 24b are shown in FIG. These are arranged in the direction of the laser beams 22 in front and thus (in FIG. 1) over the three points to be welded.
- the laser beams 22 above the disc 8 is initially slightly less strongly bundle, then to bundle them through the lens portions 24a, 24b such that at welding points 23a, 23b, a power maximization occurs.
- the plastic welding method according to the invention is also used to seal the disc 8 relative to the housing 1.
- the disc 8 is welded at its contact surface with the shoulder 6 with a circumferential elliptical weld 26.
- laser beams 28 (in FIG. 1) are directed from above through the disk 8, wherein either the laser beams 28 or the entire LED lamp perform an elliptical movement.
- Figure 3 shows a second embodiment of a
- LED lamp according to the invention in a lateral schematic representation.
- Their housing 101 is made of plastic with a high absorption rate for laser light, is (in FIG. 3) downwardly conical or frustoconical in shape and has a heat dissipation or heat sink 105 in this area, which serves to dissipate the heat generated by the LED 18.
- a metallic screw thread 103 corresponding to those of the conventional incandescent lamps is provided.
- the LED lamp according to the second embodiment can be screwed or plugged into a conventional lamp socket.
- the three disk-side pins of which only two pins 10a, 10b are shown in FIG. 3, have at their (in FIG. 3) lower regions in each case a radially stepped back end section 112a, 112b, at whose (in FIG. 3) lower end sides the weld points 123a, 123b are provided.
- the plastic disc 108 is welded to corresponding pins 14a, 14b of the housing 101 in the manner described with reference to Figures 1 and 2.
- the disk 8, 108 of the first and second embodiments of the LED lamp according to the invention can comprise one or more lenses, which bundles or scatters the light emitted by the LEDs 18.
- the front-side punk welding can also be carried out in such a way that the disk-side pins and the pinch-type pins
- housing-side pins each have a reclassified end portion.
- the length of each end portion corresponds to half the thickness of the printed circuit board.
- Figure 4 shows a third embodiment of a
- Inventive retrofit lamp according to the invention in a lateral schematic representation. It has the shape of conventional incandescent lamps and accordingly has a screw thread 103 which corresponds to that of conventional incandescent lamps.
- a middle area of the retrofit lamp is a
- Heat dissipation or heat sink 205 is provided, which is accommodated in a housing 201 made of plastic. Furthermore, the retrofit lamp has a transparent lamp vessel 208 made of plastic, which is approximately spherical and on an area facing the housing 201 has an approximately circular shape. has cut. A circumferential sleeve 209 is formed around the cutout, which annularly surrounds the (in FIG. 4) upper end section of the plastic housing 201. In attaching the lamp vessel 208 to the housing 201, laser beams 228 are directed radially outward to inside the collar 209, with the laser beams 228 being substantially absorbed by the housing 201. The resulting heat and a rotational movement of the retrofit lamp or the laser beam is a circumferential
- Weld 226 generated. This secures the lamp vessel 208 to the housing 201 and at the same time seals it against environmental runoff (e.g., moisture). Notwithstanding the embodiments shown in Figures 1 and 2, the lamp according to the invention can also be designed angular.
- pin connections shown do not have to form an equilateral triangle and may have one of three different numbers.
- a manufacturing method for a lamp wherein the lamp has a transparent part and a lamp housing or a lamp base made of plastic, in which at least at a junction by melting the plastic part and possibly also of the transparent part a cohesive or positive connection between the plastic part and the transparent part is generated.
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Abstract
Offenbart ist ein Herstellungsverfahren für eine Lampe, wobei die Lampe ein transparentes Teil (8;108;208) und ein Lampengehäuse (1) oder einen Lampensockel (101;201) aus Kunststoff hat, bei dem zumindest an einer Verbindungsstelle (23a, 23b, 26; 123a, 123b; 226) durch Aufschmelzen des Kunststoffteils (1;101;201) und ggf. auch des transparenten Teils (8;108;208) eine stoffschlüssige oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoffteil (1; 101; 201) und dem transparenten Teil (8;108;208) erzeugt wird.
Description
Beschreibung Herstellungsverfahren für eine Lampe
Technisches Gebiet Die Erfindung geht von Herstellungsverfahren für Lampen aus, die ein transparentes Teil (z.B. eine Linsenanordnung oder ein Lampengefäß) und einen Kunststoffsockel oder ein Kunststoffge- häuse haben.
Stand der Technik Gemäß dem Stand der Technik werden bei derartigen Lampen das transparente (lichtdurchlässige) Teil mit dem Kunststoffsockel bzw. Kunststoffgehäuse über Schnappverbindungen, Schrauben oder Klebstoff miteinander verbunden. Nachteilig an Schraubverbindungen ist, dass der Kunststoffsockel bzw. das Kunststoffgehäuse brechen kann, wenn die Schrauben zu fest angezogen werden. Klebeverbindungen bedeuten einen relativ hohen Aufwand für das Aufbringen des Klebers und einen Zeitdruck, unter dem die Teile gefügt werden müssen, damit der Klebstoff nicht eintrocknet.
Nachteilig an allen bekannten Verfahren ist die oft nicht dauerhafte Verbindung zwischen dem transparenten Teil und dem Kunststoffteil .
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für eine Lampe oder eine Lampe mit einem zumindest teiltransparenten Teil und mit einem Kunststoffsockel oder Kunststoffgehäuse zu schaffen, wobei eine dauerhafte und nicht lösbare Verbindung zwischen dem zumindest teiltranspa-
renten Teil und dem Kunststoffsockel bzw. dem Kunststoffge- häuse erzeugt wird bzw. erzeugt ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Herstellungsverfahren für Lampen gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Lampe gemäß Patentanspruch 20.
Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für eine Lampe mit einem zumindest teiltransparenten Teil und mit einem
Kunststoffteil, das ein Lampengehäuse oder einen Lampensockel bildet, wird an zumindest einer Verbindungsstelle durch Aufschmelzen zumindest des Kunststoffteils mittels eines Laserstrahls eine Stoffschlüssige oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoffteil und dem zumindest teiltransparen- ten Teil erzeugt. Die so geschaffene Verbindung ist dauerhaft und nicht lösbar.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist das Kunststoffteil (1; 101; 201) weniger transparent für die Wellenlänge des Laserstrahls, als das zumindest teiltransparente Teil (8; 108; 208)
Vorzugsweise durchdringt während des Aufschmelzens der Laserstrahl das zumindest teiltransparente Teil und erhitzt zunächst im Wesentlichen das Kunststoffteil . Dadurch können auch Verbindungsstellen innerhalb großflächiger Anlagebereiche zwi- sehen den Teilen „punktgenau" erhitzt und aufgeschmolzen werden .
Bei einer bevorzugten Weiterbildung besteht das Kunststoffteil aus Polycarbonat (PC) , Polypropylen (PP) , Acrylnitril-Buta- dien-Styrol (ABS) oder Polybutylenterephthalat (PBT) .
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das zumindest teiltransparente Teil ein optisches Element oder es weist zumindest ein optisches Element auf. Damit kann das von der Lampe abgegebene Licht gebündelt oder gestreut und ausgerich- tet werden.
Dabei kann das zumindest eine optische Element eine Linse sein . Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die zumindest eine Linse während des Aufschmelzens zur Brechung des Laserlichtes genutzt. Dadurch kann ein Laserstrahl umgelenkt und „punktgenau" auf die zu jeweilige erhitzende Verbindungsstelle ausgerichtet werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besteht auch das zumindest teiltransparente Teil aus Kunststoff, dessen zumindest eine Verbindungsstelle ebenfalls aufgeschmolzen wird, so dass es mit dem Kunststoffteil verschweißt wird. Damit ist eine besonders haltbare Schweißverbindung zwischen den beiden Kunststoffteilen geschaffen.
Dabei kann das das zumindest teiltransparente Teil aus PoIy- carbonat (PC), Tarflon, Makrolon, Polymethylmethacrylat
(PMMA), Polymethacrylmethylimid (PMMI), Polyamid (PA) oder aus hochwärmeformbeständigem Polycarbonat (PC-HT) bestehen.
Je nach Anwendungsfall kann die zumindest eine Verbindungs- stelle punktartig, linienförmig oder flächig verschweißt werden .
Bei einer bevorzugten Weiterbildung wird während des Schweißens eine Anpresskraft zwischen dem zumindest teiltransparen- ten Teil und dem Kunststoffteil aufgebracht. Damit wird die Güte der Verbindung erhöht.
Vorzugsweise haben das Kunststoffteil und das zumindest teiltransparente Teil Stifte, die stirnseitig miteinander verschweißt werden. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird zwischen dem zumindest teiltransparenten Teil und dem Kunststoffteil eine Leiterplatte, insbesondere eine Metallkernplatine, befestigt.
Wenn sich radial zurückgestufte Endabschnitte der Stifte durch an der Leiterplatte vorgesehene Durchgangslöcher erstrecken, kann die Befestigung der Leiterplatte gleichzeitig mit der Verschweißung des Kunststoffteils mit dem zumindest teiltransparenten Teil bzw. ihrer Stifte erfolgen. Insbesondere um eine umlaufende Dichtung zu erzeugen wird bei einem Ausführungsbeispiel eine umlaufende Berührlinie zwischen dem Kunststoffteil und dem zumindest teiltransparenten Teil verschweißt . Bei einem Ausführungsbeispiel mit umlaufender Berührlinie ist das zumindest teiltransparente Teil ein etwa rotationssymmetrisches Lampengefäß, so dass mit das erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eine Retrofit-Lampe erzeugt werden kann, die ein Kunststoff-Lampengefäß mit einem Kunststoffsockel dicht verbindet.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besteht das zumindest teiltransparente Teil der Lampe aus Glas. Durch das Aufschmelzen der zumindest einen Verbindungsstelle des Kunststoffteils wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoffteil und dem Glasteil erzeugt.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Her- Stellungsverfahrens wird die zumindest eine Verbindungsstelle mehrfach aufgeschmolzen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen: Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens bzw. einer erfindungsgemäß hergestellten LED-Lampe in einem seitlichen Schnitt;
Figur 2 das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß her- gestellten LED-Lampe gemäß Figur 1 in einer Draufsicht;
Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß hergestellten LED-Lampe in einer seitlichen schematischen Darstellung; und
Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens bzw. einer erfindungsgemäß hergestellten Retrofit-Lampe in einer seitlichen schematischen Darstellung.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens bzw. einer erfindungsgemäß hergestellten LED-Lampe in einem seitlichen Schnitt. Sie hat ein tassenförmiges Lampengehäuse 1 mit einem Boden 2 und mit einer umlaufenden kreisförmigen Wandung 4 (vgl. Figur 2) .
Die Wandung 4 hat an ihrer Innenseite einen umlaufenden Absatz 6, auf dem ein Rand einer transparenten kreisförmigen Scheibe 8 aus Kunststoff aufliegt.
Die Scheibe 8 hat drei gleichmäßig verteilte Stifte, die ein gleichseitiges Dreieck bilden und von denen in Figur 1 nur zwei Stifte 10a, 10b dargestellt sind. Sie erstrecken sich (in
Figur 1) nach unten in einen zwischen dem Gehäuse 1 und der Scheibe 8 gebildeten Raum.
An den entsprechenden Stellen des Bodens 2 des Gehäuses 1 sind ebenfalls drei Stifte vorgesehen, von denen in Figur 1 nur zwei Stifte 14a, 14b dargestellt sind. Sie erstrecken sich vom Boden 2 (in Figur 1) nach oben in Richtung der Scheibe 8. Die Stifte 14a, 14b, 14c haben einen Durchmesser, der etwa demjenigen der scheibenseitigen Stifte 10a, 10b, 10c entspricht. Dabei sind ihre der Scheibe 8 zugewandten Endabschnitte 12a, 12b, 12c radial zurückgestuft.
In dem durch das Gehäuse 1 und die Scheibe 8 gebildeten Raum ist eine elektronische Leiterplatte 16 angeordnet, an deren der Scheibe 8 zugewandten Oberseite eine mehrere Licht emittierende Dioden (LED's) 18 befestigt sind. Die Leiterplatte 16 hat die Form einer kreisförmigen Scheibe, wobei an ihrem Außenumfang drei Durchgangslöcher gleichmäßig verteilt sind, von denen in Figur 1 nur zwei Durchgangslöcher 20a, 20b darge- stellt sind. Die Abstände voneinander, die Durchmesser und die Längen der Durchgangslöcher 20a, 20b, 20c entsprechen denjenigen der zurückgestuften Endabschnitte 12a, 12b, 12c der Stifte 14a, 14b, 14c. Die Länge der Endabschnitte 12a, 12b, 12c entspricht etwa der Dicke der Leiterplatte 16.
Figur 2 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß hergestellten LED-Lampe gemäß Figur 1 in einer Draufsicht.
Die kreisförmige äußere Wandung 4 des Gehäuses 1 umfasst die ebenfalls kreisförmige Scheibe 8, während die (durchscheinend dargestellte) Leiterplatte 16 kreisförmig ist. An drei Stellen, die zusammen die Form eines gleichseitigen Dreiecks ergeben, sind (durchscheinend) die drei scheibenseitigen Stifte 10a, 10b, 10c und die Endabschnitte 12a, 12b, 12c der drei ge- häuseseitigen Stifte 14a, 14b, 14c dargestellt.
Bei der Herstellung bzw. Montage der LED-Lampe gemäß den Figuren 1 und 2 kommt erfindungsgemäß ein Kunststoff-Schweißverfahren mit Laserlicht zum Einsatz. Dabei wird zur Befestigung der Scheibe 8 und der Leiterplatte 16 am Gehäuse 1 zunächst die Leiterplatte 16 auf die gehäuseseitigen Stifte 14a, 14b, 14c bzw. auf deren Endabschnitte 12a, 12b, 12c gesetzt, so dass die Endabschnitte 12a, 12b, 12c die Durchgangslöcher 20a, 20b, 20c der Leiterplatte 16 durchdringen. Daraufhin wird die Scheibe 8 auf den umlaufenden Absatz 6 der Wandung 4 und mit ihren Stiften 10a, 10b, 10c auf die (in Figur 1) oberen Stirnflächen der Endabschnitte 12a, 12b, 12c gesetzt.
Zur Befestigung werden Laserstrahlen 22 senkrecht durch die Scheibe 8 auf die Stirnflächen der Endabschnitte 12a, 12b, 12c gerichtet, wodurch drei Schweißpunkte entstehen, von denen in Figur 1 nur drei Schweißpunkte 23a, 23b dargestellt sind. Dazu durchdringen die Laserstrahlen die Scheibe 8 und ihre Stifte 10a, 10b, 10c weitgehend, während sie an den Stirnflächen der Endabschnitte 12a, 12b, 12c im Wesentlichen absorbiert werden. Dies wird durch eine geeignete Wahl der jeweiligen Kunststoffe erreicht: so kann die Scheibe 8 mit den Stiften 10a, 10b, 10c zum Beispiel aus Polycarbonat (PC) , Tarflon, Makrolon, PoIy- methylmethacrylat (PMMA), Polymethacrylmethylimid (PMMI), Polyamid (PA) oder aus hochwärmeformbeständigem Polycarbonat (PC-HT) bestehen, während das Gehäuse 1 mit den Stiften 14a,
14b, 14c und ihren Endabschnitten 12a, 12b, 12c aus Polycarbonat (PC) , Polypropylen (PP) , Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polybutylenterephthalat (PBT) besteht. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an der der Leiterplatte 16 abgewandten Oberseite der Scheibe 8 drei zusätzliche Linsenabschnitte vorgesehen, von denen in Figur 1 nur zwei Linsenabschnitte 24a, 24b dargestellt sind. Diese sind in Richtung der Laserstrahlen 22 vor und somit (in Figur 1) über den drei zu verschweißenden Stellen angeordnet. Durch diese Linsenabschnitte 24a, 24b ist es möglich, die Laserstrahlen 22 oberhalb der Scheibe 8 zunächst etwas weniger
stark zu bündeln, um sie dann durch die Linsenabschnitte 24a, 24b derart zu bündeln, dass an Schweißpunkten 23a, 23b eine Leistungsmaximierung erfolgt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 wird das erfindungsgemäße Kunststoff-Schweißverfahren darüber hinaus eingesetzt, um die Scheibe 8 gegenüber dem Gehäuse 1 abzudichten. Dazu wird die Scheibe 8 an ihrer Anlagefläche mit dem Absatz 6 mit einer umlaufenden elliptischen Schweißnaht 26 verschweißt. Dabei werden Laserstrahlen 28 (in Figur 1) von oben durch die Scheibe 8 gerichtet, wobei entweder die Laserstrahlen 28 oder die gesamte LED-Lampe eine elliptische Bewegung ausführen. Durch die - im Zusammenhang mit den Schweißpunkten 23a, 23b erläuterte - unterschiedliche Absorptionsrate des Scheibenkunststoffs und des Gehäusekunststoffs wird zunächst insbesondere der Gehäusekunststoff im Bereich des Absatzes 6 erhitzt. Danach schmelzen die Kunststoffe des Absatzes 6 und der der Scheibe 8 auf und werden somit miteinander verschweißt .
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäß hergestellten LED-Lampe in einer seitlichen schematischen Darstellung. Ihr Gehäuse 101 besteht aus Kunststoff mit hoher Absorptionsrate für Laserlicht, ist (in Figur 3) nach unten konisch bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet und hat in diesem Bereich eine Wärmeableitung bzw. Wärmesenke 105, die zur Ableitung der von der LED 18 erzeugten Wärme dient. An dem (in Figur 3) unterem Endabschnitt des Gehäuses 101 ist ein metallisches Schraubgewinde 103 vorgesehen, das denjenigen der herkömmlichen Glühlampen entspricht. Damit kann die LED-Lampe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in eine herkömmliche Lampenfassung eingeschraubt oder eingesteckt werden.
In einem (in Figur 3) oberen Bereich des Gehäuses 101 ist in- nerhalb der Wandung 4 eine erfindungsgemäß per Kunststoffschweißen gefertigte Anordnung vorgesehen, wobei im Folgenden
nur die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 erläutert werden.
Die drei scheibenseitigen Stifte, von denen in Figur 3 nur zwei Stifte 10a, 10b dargestellt sind, weisen an ihren (in Figur 3) unteren Bereichen jeweils einen radial zurückgestuften Endabschnitt 112a, 112b auf, an dessen (in Figur 3) unteren Stirnseiten die Schweißpunkte 123a, 123b vorgesehen sind. Dort ist die Kunststoff-Scheibe 108 mit entsprechenden Stiften 14a, 14b des Gehäuses 101 auf die mit Bezug zu den Figuren 1 und 2 beschriebene Weise verschweißt.
Die Scheibe 8, 108 des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäß hergestellten LED-Lampe kann eine oder mehrere Linsen aufweisen bzw. einfassen, die das von den LED' s 18 abgegebene Licht bündelt oder streut.
Abweichend von den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen kann die stirnseitig Punkschweißung auch der- art erfolgen, dass die scheibenseitigen Stifte und die
gehäuseseitigen Stifte jeweils einen zurückgestuften Endabschnitt haben. Dabei entspricht die Länge jedes Endabschnitts der halben Dicke der Leiterplatte. Figur 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäß hergestellten Retrofit-Lampe in einer seitlichen schematischen Darstellung. Sie hat etwa die Form von herkömmlichen Glühlampen und hat dem entsprechend ein Schraubgewinde 103, das demjenigen der herkömmlichen Glühlampen ent- spricht.
In einem mittleren Bereich der Retrofit-Lampe ist eine
Wärmeableitung bzw. Wärmesenke 205 vorgesehen, die in einem Gehäuse 201 aus Kunststoff aufgenommen ist. Weiterhin hat die Retrofit-Lampe ein transparentes Lampengefäß 208 aus Kunststoff, das etwa kugelförmig ausgebildet ist und an einem dem Gehäuse 201 zugewandten Bereich einen etwa kreisförmigen Aus-
schnitt hat. Um den Ausschnitt ist eine umlaufende Manschette 209 ausgebildet, die den (in Figur 4) oberen Endabschnitt des Kunststoffgehäuses 201 ringförmig umfasst. Bei der Befestigung bzw. Montage des Lampengefäßes 208 an dem Gehäuse 201 werden Laserstrahlen 228 radial von außen nach innen auf die Manschette 209 gerichtet, wobei die Laserstrahlen 228 im Wesentlichen vom Gehäuse 201 absorbiert werden. Durch die dabei entstehende Wärme und durch eine Drehbewegung der Retrofit-Lampe oder des Laserstrahls wird eine umlaufende
Schweißnaht 226 erzeugt. Dadurch wird das Lampengefäß 208 am Gehäuse 201 befestigt und gleichzeitig gegen Umweltweinflüsse (z.B. Feuchtigkeit) abgedichtet. Abweichend von den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen kann die erfindungsgemäß hergestellte Lampe auch eckig gestaltet sein.
Die gezeigten Stiftverbindungen müssen kein gleichseitiges Dreieck bilden und können eine von drei abweichende Anzahl haben .
Offenbart ist ein Herstellungsverfahren für eine Lampe, wobei die Lampe ein transparentes Teil und ein Lampengehäuse oder einen Lampensockel aus Kunststoff hat, bei dem zumindest an einer Verbindungsstelle durch Aufschmelzen des Kunststoffteils und ggf. auch des transparenten Teils eine Stoffschlüssige oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoffteil und dem transparenten Teil erzeugt wird.
Claims
1. Herstellungsverfahren für eine Lampe mit einem zumindest teiltransparenten Teil (8; 108; 208) und mit einem Kunststoffteil (1; 101; 201), das ein Lampengehäuse (1) oder einen Lam- pensockel (101; 201) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einer Verbindungsstelle (23a, 23b, 26; 123a, 123b; 226) durch Aufschmelzen zumindest des Kunststoffteils (1; 101; 201) mittels eines Laserstrahls (22, 28; 228) eine stoffschlüssige oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Kunst- stoffteil (1; 101; 201) und dem zumindest teiltransparenten Teil (8; 108; 208) erzeugt wird.
2. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 1, wobei das Kunststoffteil (1; 101; 201) weniger transparent für die WeI- lenlänge des Laserstrahls ist, als das zumindest teiltransparente Teil (8; 108; 208) .
3. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei während des Aufschmelzens der Laserstrahl (22, 28; 228) das zumindest teiltransparente Teil (8; 108; 208) durchdringt und zunächst im Wesentlichen das Kunststoffteil (1; 101; 201) erhitzt.
4. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Patent- ansprüche, wobei das Kunststoffteil (1; 101; 201) aus PC, PP,
ABS oder PBT besteht.
5. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das zumindest teiltransparente Teil (8; 108; 208) zumindest ein optisches Element (24a, 24b) aufweist oder ist .
6. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 5, wobei das zumindest eine optische Element eine Linse (24a, 24b) ist.
7. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 6, wobei die zumindest eine Linse (24a, 24b) während des Aufschmelzens zur Brechung des Laserlichtes (22) genutzt wird.
8. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das zumindest teiltransparente Teil (8; 108; 208) aus Kunststoff besteht, dessen zumindest eine Verbindungsstelle (23a, 23b, 26; 123a, 123b; 226) ebenfalls aufgeschmolzen wird, so dass es mit dem Kunststoffteil (1; 101;
201) verschweißt wird.
9. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 8, wobei das zumindest teiltransparente Teil (8; 108; 208) aus PC, Tarflon, Makrolon, PMMA, PMMI, PA oder PC-HT besteht.
10. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei die zumindest eine Verbindungsstelle (23a, 23b, 26; 123a, 123b; 226) punktartig, linienförmig oder flächig verschweißt wird.
11. Herstellungsverfahren nach einem der Patentansprüche 8 bis
10, wobei während des Schweißens eine Anpresskraft zwischen dem zumindest teiltransparenten Teil (8; 108; 208) und dem Kunststoffteil (1; 101; 201) aufgebracht wird.
12. Herstellungsverfahren nach einem der Patentansprüche 8 bis
11, wobei das Kunststoffteil (1; 101; 201) und das zumindest teiltransparente Teil (8; 108; 208) Stifte (10a, 10b, 10c, 14a, 14b, 14c) haben, die stirnseitig miteinander verschweißt werden.
13. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 12, wobei zwischen dem zumindest teiltransparenten Teil (8; 108) und dem Kunststoffteil (1; 101) eine Leiterplatte (16) befestigt wird.
14. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 13, wobei die Leiterplatte eine Metallkernplatine ist.
15. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 13 oder 14, wobei sich radial zurückgestufte Endabschnitte (12a, 12b, 12c) der Stifte (10a, 10b, 10c; 14a, 14b, 14c) durch an der Leiterplatte (16) vorgesehene Durchgangslöcher (20a, 20b, 20c) er- strecken.
16. Herstellungsverfahren nach einem der Patentansprüche 8 bis 15, wobei eine umlaufende Berührlinie (26; 226) zwischen dem Kunststoffteil (1; 201) und dem zumindest teiltransparenten Teil (8; 208) verschweißt wird.
17. Herstellungsverfahren nach Patentanspruch 16, wobei das zumindest teiltransparente Teil (208) ein etwa rotationssymmetrisches Lampengefäß (208) ist.
18. Herstellungsverfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei das zumindest teiltransparente Teil aus Glas besteht, und wobei durch das Aufschmelzen der zumindest einen Verbindungsstelle des Kunststoffteils eine formschlüssige Verbindung erzeugt wird.
19. Herstellungsverfahren nach einen der vorhergehenden
Patentansprüche, wobei die zumindest eine Verbindungsstelle (23a, 23b, 26; 123a, 123b; 226) mehrfach aufgeschmolzen wird.
20. Lampe mit einem zumindest teiltransparenten Teil (8; 108; 208) und mit einem Kunststoffteil (1; 101; 201), das ein Lampengehäuse (1) oder einen Lampensockel (101; 201) bildet, ge- kennzeichnet durch zumindest eine Kunststoffschweißsteile (23a, 23b, 26; 123a, 123b; 226) zwischen dem Kunststoffteil (1; 101; 201) und dem zumindest teiltransparenten Teil (8; 108; 208) .
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