DE10147440A1

DE10147440A1 - Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Lampe

Info

Publication number: DE10147440A1
Application number: DE10147440A
Authority: DE
Inventors: Uwe Kantim
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-17
Also published as: US20030060115A1; US6736920B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für eine elektrische Lampe, insbesondere das Aufbringen einer optischen Blende (5) auf einen zylindrischen Teil des Lampengefäßes (2). Die optische Blende (5) wird erfindungsgemäß mit Hilfe von mindestens zwei vorgefertigten, mit einer Farbschicht versehenen lichtundurchlässigen Wachsfolien (5a, 5b) auf das Lampengefäß (2) aufgebracht, die derart zusammengefügt werden, dass die Breite des lichtdurchlässigen Fensters unabhängig von Toleranzen des Durchmessers des Lampengefäßes (2) einstellbar ist. Durch eine thermische Behandlung wird das Wachs der Folien (5a, 5b) verdampft, so dass nur die hitzebeständige Farbschicht auf dem Lampengefäß (2) verbleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Lampe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

I. Stand der Technik

Die Offenlegungsschrift WO 98/18297 beschreibt eine Hochdruckentladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, deren zylindrischer Außenkolben mit einer Zündhilfselektrode versehen ist. Die Zündhilfselektrode ist als streifenförmige metallische Beschichtung auf dem Außenkolben aufgebracht. Diese Beschichtung kann auch derart ausgestaltet sein, dass sie zusätzlich auch als optische Blende oder als Abschatter wirkt. Diese Beschichtung wird üblicherweise als PVD-Beschichtung oder mittels eines Tauchverfahrens auf das Lampengefäß aufgebracht.

II. Darstellung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein vereinfachtes Verfahren zum Aufbringen einer optischen Blende auf einen zylindrischen Abschnitt eines Lampengefäßes bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Lampe, die auf einem zylindrischen Abschnitt eines Lampengefäßes eine lichtundurchlässige Blende besitzt, wobei die Blende bezüglich des Leuchtmittels der Lampe ausgerichtet ist und ein lichtdurchlässiges Fenster auf dem zylindrischen Abschnitt des Lampengefäßes mit vorgegebener Abmessung senkrecht zur Zylinderachse definiert, zeichnet sich dadurch aus, dass die Blende aus mindestens zwei vorgefertigten und vorgeformten lichtundurchlässigen Folien hergestellt wird, indem

- eine erste vorgefertigte und vorgeformte lichtundurchlässige Folie in einer definierten Lage bezüglich des Leuchtmittels der Lampe auf dem zylindrischen Abschnitt des Lampengefäßes fixiert wird, und
- eine zweite vorgefertigte und vorgeformte lichtundurchlässige Folie bezüglich der ersten Folie ausgerichtet und derart auf dem zylindrischen Abschnitt des Lampengefäßes fixiert wird, dass das lichtdurchlässige Fenster die vorgegebene Abmessung senkrecht zur Zylinderachse aufweist.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine Aufdampfanlage zum Aufbringen der optischen Blende benötigt. Die Blende wird stattdessen in Form von mindestens zwei vorgefertigten Folien auf den zylindrischen Teil des Lampengefäßes aufgebracht. Die beiden Folien werden so zusammengefügt, dass sich auf dem Lampengefäß die gewünschte Form der optischen Blende ergibt. Durch das Zusammensetzen der optischen Blende aus mehreren Folien können Fertigungstoleranzen beim Durchmesser des zylindrischen Teils des Lampengefäßes ausgeglichen werden, indem die Folien derart platziert werden, dass sie einander mehr oder weniger überlappen, je nachdem wie der Durchmesser von seinem Sollwert abweicht. Dadurch ist gewährleistet, dass das durch die optische Blende definierte lichtdurchlässige Fenster unabhängig von den Fertigungstoleranzen des Lampengefäßdurchmessers immer dieselbe Breite besitzt.
Die vorgenannten Folien sind vorteilhafterweise als Wachsfolien oder als aus einem wachsartigen Material bestehende Folien ausgebildet, die mit einer hitzebeständigen Farbschicht versehen sind oder die mit hitzebeständigen Farbpigmenten versetzt sind. Die Wachsfolien haften besonders gut auf dem Lampengefäß, wenn sie so weit erwärmt werden, dass das Wachs erweicht. Sie lassen sich dann relativ leicht auf den zylindrischen Teil des Lampengefäßes aufrollen. Zum Fixieren der optischen Blende auf dem Lampengefäß wird das Lampengefäß mit den darauf angeordneten Wachsfolien einer thermischen Behandlung unterworfen, so dass die Wachsfolien verdampfen. Es bleibt nur die hitzebeständige Farbschicht auf dem Lampengefäß zurück.
Gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist die optische Blende im wesentlichen U-förmig ausgebildet, um mittels einer Hochdruckentladungslampe in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer das Abblendlicht zu erzeugen. Mittels der ersten Folie wird ein U-Schenkel der Blende auf den zylindrischen Abschnitt des Lampengefäßes aufgebracht und mittels der zweiten Folie wird der andere U-Schenkel auf den zylindrischen Abschnitt des Lampengefäßes aufgebracht. Dabei sind die U- Schenkel parallel zur Zylinderachse ausgerichtet und die vorgegebene Abmessung des lichtdurchlässigen Fensters senkrecht zur Zylinderachse wird durch den Abstand der U-Schenkel eingestellt.

III. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Nachstehend wird die Erfindung anhand von mehreren bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Eine Seitenansicht einer einseitig gesockelten Hochdruckentladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
Fig. 2 Einen Querschnitt durch den Außenkolben der in Fig. 1 abgebildeten Lampe im Bereich der optischen Blende
Fig. 3 Die Gestalt der optischen Blende
Fig. 4 Das Zusammenfügen der optischen Blende aus zwei spiegelsymmetrischen Folien gemäß des ersten Ausführungsbeispiels
Fig. 5 Das Zusammenfügen der optischen Blende aus zwei unterschiedlich geformten Folien gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 ist eine einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer abgebildet, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigt wurde. Diese Lampe besitzt einen Kunststoffsockel 1 und ein von einem Außenkolben 2 umschlossenes Entladungsgefäß 3. In dem Entladungsgefäß 3 sind zwei Elektroden zur Erzeugung einer lichtemittierenden Gasentladung angeordnet. Die Elektroden werden über Stromzuführungen 4 mit elektrischer Energie versorgt. Zur Erzeugung einer dem Abblendlicht entsprechenden Lichtverteilung ist der zylindrisch ausgebildete Außenkolben 2 auf seiner äußeren Oberfläche mit einer lichtundurchlässigen optischen Blende 5 versehen. Die optische Blende 5 besitzt im wesentlichen eine U-förmige Gestalt. Der Abstand X der beiden U-Schenkel 51, 52 definiert die Breite des lichtdurchlässigen Fensters. Um eine dem Abblendlicht entsprechende Lichtverteilung zu generieren, muss die Breite X des lichtdurchlässigen Fensters auf der äußeren Oberfläche des Außenkolbens 2 entlang seines Umfangs einen Winkel von exakt 195 Grad umfassen (Fig. 2).
Die optische Blende 5 wird gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Hilfe von zwei spiegelsymmetrisch geformten, als Winkel ausgebildeten und mit einer Farbschicht versehenen Wachsfolien 5a, 5b hergestellt. Die erste Folie 5a wird bezüglich der Gasentladungselektroden der Lampe ausgerichtet und auf dem Außenkolben 2 befestigt. Zur Befestigung der Folie 5a wird sie so weit erwärmt, dass das Wachs der Folie 5a erweicht. Dadurch haftet die Folie 5a auf dem Außenkolben 2 ohne die Verwendung von Klebemitteln. Die zweite Wachsfolie 5b wird an der ersten Folie 5a ausgerichtet und auf die gleiche Weise wie die Folie 5a auf dem Außenkolben 2 fixiert, so dass die Breite X des lichtdurchlässigen Fensters bzw. der Abstand der U-Schenkel 51, 52 entlang des Umfangs des Außenkolbens 2 exakt 195 Grad beträgt und zwar unabhängig von dem Außendurchmesser des Außenkolbens 2. Das wird dadurch gewährleistet, dass die Abschnitte 53a, 53b der Folien 5a, 5b entsprechend der Abweichung des Außenkolbendurchmessers von seinem Sollwert mehr oder weniger überlappend angeordnet werden. Anschließend wird die Lampe und mit den auf dem Außenkolben 2 fixierten Wachsfolien so stark erhitzt, dass das Wachs der Folien 5a, 5b verdampft und nur die hitzebständige Farbschicht der Folien 5a, 5b auf dem Außenkolben 2 zurückbleibt. Die Farbschicht besteht aus Carbonyl- Eisen, das üblicherweise auch zur Schwärzung der Kuppen von H4- und H7-Lampen verwendet wird, da Carbonyl-Eisen eine hohe Hitzebeständigkeit aufweist. Anstelle von Carbonyl-Eisen können aber auch Farben verwendet werden, die zur Verzierung von Keramikgefäßen üblich sind.
Gemäß des zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Blende 5 aus zwei unterschiedlich geformten Wachsfolien 5a', 5b' hergestellt. Die erste Wachsfolie 5a' ist als Steg und die zweite Wachsfolie 5b' als Winkel ausgebildet. Im Bereich 53 werden diese beiden Folien 5a', 5b' mehr oder weniger überlappend angeordnet, um die vorgegebene Breite X des lichtdurchlässigen Fensters auf dem Außenkolben 2 unabhängig von dessen Durchmesser zu gewährleisten. In allen anderen Details stimmt das Verfahren gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels mit dem ersten überein.
Alle anderen Fertigungsprozesse der Lampe sind Stand der Technik und müssen daher hier nicht näher erläutert werden. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben näher erläuterten Ausführungsbeispiele. Anstelle von Wachsfolien können zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch Folien verwendet werden, die ein Trägermaterial aufweisen, auf dem eine Wachsschicht oder eine Kleberschicht angeordnet ist, wobei auf der Wachsschicht oder der Kleberschicht wiederum eine hitzebeständige Farbschicht angeordnet ist. Als Trägermaterial eignet sich beispielsweise ein Papierband. Diese Folien werden zur Verbesserung ihrer Haftung am Lampengefäß erwärmt und im erwärmten Zustand mit der Farbschichtoberfläche an das Lampengefäß angedrückt. Durch das Erwärmen wird auch eine Ablösung des Trägermaterials von der Wachs- oder Kleberschicht erreicht. Anschließend wird das Trägermaterial vom Lampengefäß abgezogen und danach wird mittels einer thermischen Behandlung die Wachs- oder Kleberschicht verdampft bzw. entfernt und die Farbschicht in das Lampengefäß eingebrannt.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Lampe, die auf einem zylindrischen Abschnitt eines Lampengefäßes (2) eine lichtundurchlässige Blende (5) besitzt, wobei die Blende (5) bezüglich des Leuchtmittels der Lampe ausgerichtet ist und ein lichtdurchlässiges Fenster auf dem zylindrischen Abschnitt des Lampengefäßes (2) mit vorgegebener Abmessung (X) senkrecht zur Zylinderachse definiert,
dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (5) aus mindestens zwei vorgefertigten und vorgeformten lichtundurchlässigen Folien (5a, 5b; 5a', 5b') hergestellt wird, indem
eine erste vorgefertigte und vorgeformte lichtundurchlässige Folie (5a; 5a') in einer definierten Lage bezüglich des Leuchtmittels der Lampe auf dem zylindrischen Abschnitt des Lampengefäßes (2) fixiert wird, und
eine zweite vorgefertigte und vorgeformte lichtundurchlässige Folie (5b; 5b') bezüglich der ersten Folie (5a; 5a') ausgerichtet und derart auf dem zylindrischen Abschnitt des Lampengefäßes (2) fixiert wird, dass das lichtdurchlässige Fenster die vorgegebene Abmessung (X) senkrecht zur Zylinderachse aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien als Wachsfolien (5a, 5b; 5a', 5b') oder als aus einem wachsartigen Material bestehende Folien ausgebildet sind, die mit einer hitzebeständigen Farbschicht versehen sind oder die mit hitzebeständigen Farbpigmenten versetzt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wachsfolien (5a, 5b; 5a', 5b') vor dem Aufbringen auf dem Lampengefäß (2) so weit erwärmt werden, dass sie auf dem Lampengefäß (2) haften.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampengefäß (2) mit den darauf angeordneten Folien (5a, 5b; 5a', 5b') einer thermischen Behandlung unterzogen wird, so dass das Wachs der Folien (5a, 5b; 5a', 5b') verdampft.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien ein Trägermaterial aufweisen, auf dem eine Wachsschicht oder eine Kleberschicht angeordnet ist, wobei auf der Wachsschicht oder der Kleberschicht eine hitzebeständige Farbschicht angeordnet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien zur Verbesserung ihrer Haftung am Lampengefäß erwärmt werden, im erwärmten Zustand mit der Farbschichtoberfläche an das Lampengefäß angedrückt werden, anschließend das Trägermaterial vom Lampengefäß abgezogen wird und danach mittels einer thermischen Behandlung die Wachs- oder Kleberschicht entfernt und die Farbschicht in das Lampengefäß eingebrannt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (5) im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, mittels der ersten Folie (5a; 5a') ein U-Schenkel (51) der Blende (5) auf dem zylindrischen Abschnitt des Lampengefäßes (2) aufgebracht wird und mittels der zweiten Folie (5b; 5b') der andere U-Schenkel (52) auf dem zylindrischen Abschnitt des Lampengefäßes (2) aufgebracht wird, wobei die U-Schenkel (51, 52) parallel zur Zylinderachse ausgerichtet sind und die vorgegebene Abmessung (X) des lichtdurchlässigen Fensters senkrecht zur Zylinderachse durch den Abstand der U-Schenkel (51, 52) eingestellt wird.