DE19612279A1 - Gehäuse, insbesondere Fassungsgehäuse für Glühlampen mit Schraubsockel sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Gehäuses und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Gehäuse, insbesondere Fassungsgehäuse für Glühlampen mit Schraubsockel sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Gehäuses und Vorrichtungen zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere ein
Fassungsgehäuse für Glühlampen mit Schraubsockel mit
den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur
Herstellung eines derartigen Gehäuses, sowie Vor
richtungen zur Durchführung des Verfahrens.
Ein Fassungsgehäuse für eine Leuchte mit den Merkma
len aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist in
EP 0 612 122 A2 beschrieben.
Bei diesem bekannten Gehäuse wird zur Verbindung der
Halbschalen miteinander bereits eine Ultraschallver
schweißung vorgeschlagen, ohne daß genauere Angaben
darüber gemacht werden, welche Merkmale das Gehäuse
und das Verfahren zu seiner Herstellung aufweisen
müssen, damit eine Ultraschallverschweißung praktisch
durchführbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse
zu schaffen, bei dem die miteinander zu verbindenden
Halbschalen so ausgebildet sind, daß eine Ultra
schallverschweißung praktisch möglich ist und ein
Verfahren anzugeben, nach dem diese Ultraschallver
schweißung in einfacher und dauerhafter Weise durch
geführt werden kann. Weiterhin sollten Vorrichtungen
zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt im Hinblick auf das
Gehäuse mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbil
dungen des Gehäuses sind in den abhängigen Ansprüchen
2 bis 22 beschrieben.
Ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Gehäuses ist Gegenstand des Anspruchs 23. Weiterbil
dungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 24 und
25 beschrieben.
Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind
Gegenstand der Ansprüche 26 und 28, wobei Weiterbil
dungen dieser Vorrichtungen in den abhängigen Ansprü
chen 27 sowie 29 bis 32 beschrieben werden.
Aus dem eingangs genannten Dokument ist es bekannt,
an den Rändern der miteinander zu verbindenden Halb
schalen Stege vorzusehen, die nach Art einer
Nut-Federverbindung ineinander eingreifen und mittels
einer Ultraschallschweißung miteinander verbunden
werden sollen. Ein bei einer Ultraschallschweißung
auftretendes Problem besteht darin, die Ultra
schallenergie möglichst verlustfrei in die Fügezonen
der miteinander zu verbindenden Bauteile, also den
Bereich, in welchem einander unmittelbar gegenüber
liegende Fügeflächen angeordnet sind, einzuleiten.
Wenn der Aufsetzpunkt der Sonotrode relativ dicht an
der Fügezone liegt, wird von einer Nahfeldver
schweißung gesprochen. Aus Gründen der Haltbarkeit
der Schweißstellen wird im allgemeinen eine Nahfeld
verschweißung empfohlen, zumal manche Kunststoffe
überhaupt nur im Nahfeld verschweißbar sind. Insbe
sondere für Fassungsgehäuse für Glühlampen werden
üblicherweise teilkristalline Thermoplaste (z. B.
PBTP, PETP oder PA 6.6) verwendet, da die meisten
amorphen Thermoplaste den an Fassungsgehäusen für
Glühlampen auftretenden hohen Temperaturen nicht
standhalten. Derartige teilkristalline Thermoplaste
sind jedoch im Fernfeld nur mit Einschränkungen
schweißbar. Zur Erzielung einer hohen und gleich
bleibenden Qualität der Schweißnaht bei der Ver
scheißung von teilkristallinen Thermoplasten ist es
notwendig, die Fügeflächen derart zu gestalten, daß
die Schweißnaht im Nahfeld liegt. Bei einer Ultra
schallverschweißung eines aus zwei Halbschalen zusam
mengesetzten Gehäuses einer Schraubfassung, wie in
dem eingangs zitierten Dokument beschrieben, ist es
wegen des relativ geschlossenen Aufbaus des Gesamtge
häuses schwierig, eine Verschweißung im Nahfeld zu
erreichen. Setzt man beispielsweise eine Sonotrode an
einer Stelle an der Außenseite des Gehäuses an und
ein die Ultraschallenergie aufnehmendes Amboßteil an
einer anderen Stelle der Außenseite, so ist leicht zu
erkennen, daß eine Verschweißung im Nahfeld nicht
möglich ist.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Fü
geflächen an den beiden das Gehäuse zusammensetzenden
Halbschalen so anzuordnen, daß eine Zuführung der Ul
traschallenergie möglich wird, die eine Verschweißung
im Nahfeld sicherstellt. Weiterhin sind außerhalb der
Fügezonen an den beiden Halbschalen zusammenwirkende
Anschlagflächen angeordnet, die sich beim Zusammen
setzen des Gehäuses vor der Verschweißung aneinander
anlegen und eine Fixierung der Halbschalen in der
Lage, in der sie miteinander verschweißt werden sol
len, sicherstellen. Es kann somit in einem einfachen,
leicht automatisierbaren Verfahren eine rasche und
dauerhafte Ultraschallverschweißung der das Gehäuse
aufbauenden Halbschalen erreicht werden. Zur Durch
führung dieses Verfahrens gibt die Erfindung einige
einfach aufgebaute Vorrichtungen an.
Im folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnun
gen Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Ge
häuse, das Verfahren zu seiner Herstellung und einige
Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens näher
beschrieben.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Explosions
darstellung ein aus zwei Halbschalen zusammengesetz
tes Fassungsgehäuse für eine Leuchte;
Fig. 1A zeigt eine der Halbschalen nach Fig. 1 aus
einer anderen Perspektive;
Fig. 2 zeigt in einer analogen Explosionsdarstel
lung aus einer anderen Richtung das Gehäuse nach Fig.
1;
Fig. 2A zeigt in einer Darstellung analog Fig. 2
eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2;
Fig. 3 zeigt eine Halbschale des Gehäuses nach den
Fig. 1 und 2 in einer perspektivischen Darstellung
aus einer anderen Richtung;
Fig. 3A zeigt in vergrößerter Darstellung den Be
reich III in Fig. 3;
Fig. 4 zeigt die Halbschale nach Fig. 3 aus einer
anderen Richtung;
Fig. 4A zeigt in vergrößerter Darstellung den Be
reich IV in Fig. 4;
Fig. 5 zeigt im Schnitt eine erste Vorrichtung zur
Ultraschallverschweißung eines Gehäuses nach den Fig.
1 bis 4 im Zustand vor dem Einsetzen des Gehäuses;
Fig. 6 zeigt in einer Darstellung analog Fig. 5
die Vorrichtung mit eingesetztem Gehäuse im Zustand
vor dem Ansetzen der Amboßteile;
Fig. 7 zeigt in einer Darstellung analog Fig. 5
die Vorrichtung im Zustand nach dem Ansetzen der Am
boßteile und vor dem Ansetzen der Sonotrode;
Fig. 8 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 5 im Zu
stand nach dem Ansetzen der Sonotrode;
Fig. 9 zeigt in einer Darstellung analog Fig. 5
eine zweite Vorrichtung zum Ultraschallverschweißen
eines Gehäuses nach den Fig. 1 bis 4 im Zustand vor
dem Einsetzen des Gehäuses;
Fig. 10 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 9 im Zu
stand nach dem Einsetzen des Gehäuses und vor dem
Einführen eines Amboßteiles;
Fig. 11 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 9 nach dem
Einführen des Amboßteils und vor dem Ansetzen der So
notroden;
Fig. 12 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 9 im Zu
stand nach dem Ansetzen der Sonotroden.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen ein Lampenfassungsgehäuse für
eine Leuchte, wie es beispielsweise für Pendelleuch
ten verwendet werden kann.
Wie den Zeichnungen zu entnehmen, ist das Gehäuse,
das aus einem teilkristallinen thermoplastischen
Kunststoff besteht, im wesentlichen axialsymmetrisch
in bezug auf die Gehäuseachse S aufgebaut und ist aus
zwei Halbschalen 1.1 und 1.2 zusammengesetzt, die
derart ausgebildet sind, daß das Gehäuse in seinem in
Fig. 1 und 2 unteren Abschnitt als offener Hohlzylin
der ausgebildet ist, wobei im fertigen Zustand des
Gehäuses durch das offene Ende des Hohlzylinders der
Sockel einer Lampe einführbar ist. Die beiden Halb
schalen 1.1 und 1.2 sind so ausgebildet, daß die
Trennebene zwischen den Halbschalen, also die Ebene,
in der im wesentlichen die einander gegenüberliegen
den Randabschnitte der beiden Halbschalen im zusam
mengesetzten Zustand liegen, eine axiale Längsebene
ist, in der die Gehäuseachse S liegt.
Die beiden Halbschalen 1.1 und 1.2 weisen in an sich
bekannter Weise Teile 4.1 und 4.2 auf, die sich beim
Zusammensetzen zu einer Einführungstülle für ein Zu
leitungskabel ergänzen, sowie Teile 5.1 und 5.2, die
sich zu Halterungsvorrichtungen für einen Kontaktträ
ger 14 ergänzen, Teile 6.1 und 6.2 die sich zu einem
Lampentraggewinde ergänzen, Teile 7.1 und 7.2 die
sich zu einem Außengewinde ergänzen und Teile 8.1 und
8.2, die sich zu einem Außenflansch mit Anschlägen
für einen Leuchtenschirm ergänzen.
An den beim Ansetzen der beiden Halbschalen 1.1 und
1.2 aneinander einander gegenüberliegenden Rändern
der Halbschalen sind flache Stege 2.11, 2.12 bzw.
2.21, 2.22 angeordnet. Beim Zusammensetzen der beiden
Halbschalen geraten diese Stege in eine sich überlap
pende gegenseitige Lage, so daß beispielsweise die
Stege 2.11 und 2.12 an der Außenseite und die Stege
2.21 und 2.22 an der Innenseite des Gehäuses liegen.
Mindestens die im zylindrischen Abschnitt des Gehäu
ses liegenden Abschnitte der Stege sollen beim nach
folgenden Ultraschallschweißen auf einer vorgegebenen
Länge miteinander verschweißt werden. Im folgenden
werden die an den Stegen angeordneten, miteinander zu
verschweißenden Flächen als "Fügeflächen" bezeichnet
und der Bereich, in dem die Fügeflächen einander ge
genüberliegen, als "Fügezone".
Damit nach dem Zusammensetzen der beiden Halbschalen
die Stege genau in der richtigen Lage zum Ver
schweißen liegen, sind im Bereich der Ränder der
Stege jeweils außerhalb der Fügezonen miteinander zu
sammenwirkende Anschlagflächen angeordnet, die paral
lel zur Trennebene und senkrecht zu den Fügeflächen
verlaufen und im zusammengesetzten Zustand des Gehäu
ses aneinander anliegen. Diese Anschlagflächen sind
bei der Halbschale 1.1 durch die Stirnflächen 15 der
Stege 2.11 und 2.12 gegeben, die im zusammengesetzten
Zustand an Anschlagflächen anliegen, welche durch die
Stirnflächen 16 an den Rändern des Außengewindeab
schnittes 7.2 gegeben sind.
Wichtig bei der Konstruktion des Gehäuses ist, daß
die Fügezonen im Bereich der Stege außen und innen so
zugänglich bleiben, daß, wie weiter unten näher er
läutert, Sonotroden und Amboßteile zum Verschweißen
in das Gehäuse eingeführt bzw. von außen angesetzt
werden können. Wie aus den Zeichnungen zu ersehen,
ist aus diesem Grunde das sich aus den Teilen 6.1 und
6.2, die aus einstückig mit dem Gehäuse verbundenen,
nach innen ragenden und unter einem Steigungswinkel
zur Umlaufrichtung verlaufenden Rippen gebildet sind,
zusammensetzende Lampentraggewinde im Bereich der
sich übergreifenden Teile der Stege 2.11, 2.12 bzw.
2.21, 2.22 unterbrochen. Ebenso sind die sich zum
Außengewinde ergänzenden Teile 7.1 und 7.2 und die
sich zum Außenflansch ergänzenden Teile 8.1 und 8.2
im Bereich der Stege unterbrochen. Weiterhin ist der
Kontaktträger 14 (siehe Fig. 1A) derart in das Ge
häuse eingesetzt, daß der Zentralkontakt 14.1 und der
Seitenkontakt 14.2 in einer axialen Ebene liegen, die
gegenüber der Trennebene S um 90° verdreht ist. Auf
diese Weise entsteht im Innenraum des Gehäuses ein
symmetrisch zur Trennebene S liegendes Raumelement,
das frei von hineinragenden Teilen ist und einem Qua
der entspricht, dessen Länge gleich der Länge der Fü
gezonen in axialer Richtung, dessen Breite gleich dem
radialen Abstand der beiden, jeweils innenliegenden
Stege 2.21 und 2.22 ist und dessen Dicke im wesentli
chen gleich der Breite der Stege ist. In dieses Raum
element kann dann, wie weiter unten erläutert, eine
Sonotrode oder ein Amboßteil eingeführt werden.
Bei der Fassung nach Fig. 1 bis 4 sind an der Innen
seite der Vorsprünge 2.11 und 2.12 Fügeflächen 3.11
und 3.12 und an der Außenseite der Vorsprünge 2.21
und 2.22 Fügeflächen 3.21 und 3.22 angeordnet.
Wie aus den Zeichnungen abzulesen, verlaufen diese
Fügeflächen im wesentlichen senkrecht zur Trennebene
zwischen den beiden Halbschalen und in ihrer Längs
richtung parallel zur axialen Richtung S des Gehäu
ses. Weiterhin sind die Fügezonen, die jeweils aus
den Fügeflächenpaaren 3.11 und 3.21 bzw. 3.12 und
3.22 gebildet werden, an den Halbschalen symmetrisch
zur Gehäuseachse S angeordnet. Die Fügeflächen, durch
die bei dem nachfolgend beschriebenen Ultraschallver
schweißen die Ultraschallenergie austritt, um in die
jeweils gegenüberliegende Fügefläche einzutreten,
sind in an sich bekannter Weise mit Energierichtungs
gebern versehen, die rippenartig mit im wesentlichen
dreieckigem Querschnitt ausgebildet sind. Im darge
stellten Ausführungsbeispiel befinden sich die Ener
gierichtungsgeber 9 jeweils an den Fügeflächen 3.11
und 3.12 (siehe Fig. 3A und 4A). Die Energierich
tungsgeber 9 verlaufen dabei quer zur Längsrichtung
der Fügeflächen und senkrecht zur Trennebene.
Wichtig erscheint bei der Ausbildung der Halbschalen
1.1 und 1.2, daß die Überlappungsbereiche der Stege
2.11 und 2.12 mit den Stegen 2.21 und 2.22 so groß
sind, daß relativ breite Fügeflächen entstehen, die
eine haltbare Verschweißung erlauben.
Es hat sich herausgestellt, daß es vorteilhaft ist,
wenn die Breite der Stege größer oder gleich 1/6 des
Gehäusedurchmessers und die Dicke der Stege kleiner
als 1/5 ihrer Breite ist. Vorteilhaft ist auch, wenn
die Abmessungen der Stege so gewählt sind und die
Stege derart elastisch ausgebildet sind, daß die
Halbschalen 1.1 und 1.2 nach dem Zusammensetzen und
vor dem Verschweißen im Preßsitz miteinander verbun
den sind.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Stege 2.11 und 2.12 bzw. 2.21 und 2.22 im wesentli
chen eben ausgebildet, so daß auch die einander ge
genüberliegenden Fügeflächen sowie die Flächen, an
welche Sonotroden oder Amboßteile angesetzt werden,
ebene Flächen sind. Es hat sich nun herausgestellt,
daß es günstig und erwünscht ist, wenn in einem sich
an den Öffnungsrand des Fassungsgehäuses anschließen
den Abschnitt vorgegebener axialer Länge die inneren
und äußeren Seitenflächen der Stege Zylinderflächen
abschnitte sind. Bei dieser Ausbildung kann der Ab
stand zwischen dem Öffnungsrand und einer einge
schraubten Glühlampe auf einem über den Umfang
gleichmäßigen geringen Wert gehalten werden. Der Ab
stand darf einen vorgegebenen Wert nicht überschrei
ten, um den Berührungsschutz beim Einsetzen einer
Glühlampe nicht zu beeinträchtigen. Andererseits darf
dieser Abstand einen anderen vorgegebenen Wert nicht
unterschreiten, weil sonst die Gefahr besteht, daß
der Fassungsrand den Glaskolben einer Glühlampe beim
Ausschrauben beschädigt. Im dargestellten Aus
führungsbeispiel ist dies in der Weise gelöst, daß
die Stege 2.11 bzw. 2.12 an der Halbschale 1.1 einen
Zylinderflächenabschnitt 17 und die Stege 2.21 bzw.
2.22 an der Halbschale 1.2 einen Zylinderflächenab
schnitt 18 aufweisen, der jeweils an der Gehäuseöff
nung beginnt und sich über einen vorgegebenen Teil
der Steglänge erstreckt. Wie man den Zeichnungen ent
nehmen kann, geht jeder Zylinderflächenabschnitt 17
und 18 an einer vorgegebenen Stelle 17.1 bzw. 18.1 in
einen ebenen Abschnitt über, an dem die eigentlichen
Fügeflächen 3.11, 3.12 bzw. 3.21, 3.22 angeordnet
sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden
also die beiden Halbschalen 1.1 und 1.2 im Bereich
der Zylinderflächenabschnitte 17 und 18 nicht mitein
ander verschweißt.
Es ist aber durchaus möglich auch die Zylinderflä
chenabschnitte so auszubilden, daß sich die Fügezonen
auch in ihren Bereich hineinerstrecken. In diesem
Falle sind dann auch die Innenflächen der Zylinder
flächenabschnitte 17 mit den in Fig. 1 und 1A darge
stellten, an den Fügeflächen 3.11 und 3.12 angeordne
ten Energierichtungsgebern 9 versehen.
Um zu verhindern, daß ein Schirmträgerring beim Auf
schrauben auf die ersten Gänge des Außengewindes 7.1-7.2
schief angesetzt wird, kann der Außengewindeab
schnitt 7.1 im Bereich des Zylinderflächenabschnitts
17 bis an den Rand der Stege 2.11 bzw. 2.12 geführt
werden.
In Fig. 2A ist eine Variante der Ausführungsform
eines Leuchtengehäuses nach den Fig. 1 bis 4 be
schrieben, die sich von der oben beschriebenen Aus
führungsform lediglich dadurch unterscheidet, daß bei
der einen Halbschale 1.2 anstelle der Stege 2.21 bzw.
2.22 Wandabschnitte 2.21′ bzw. 2.22′ treten, die je
weils aus einem Steg bestehen, an dessen Außenseite
die Fügefläche 3.21′ bzw. 3.22′ angeordnet ist, wäh
rend an der von der Fügefläche abgewandten Seite ra
diale, senkrecht zur Trennebene verlaufende Rippen 19
angeordnet sind.
Die andere Halbschale 1.1 ist dagegen bei diesem Aus
führungsbeispiel ausgebildet, wie in Fig. 1 und 1A
dargestellt. Die Wandabschnitte 2.21′ und 2.22′ wer
den demnach von den Stegen 2.11 und 2.12 übergriffen,
derart, daß die Fügeflächen 3.11 und 3.21′ sowie 3.12
und 3.22′ einander gegenüberliegen. Da die Ausfüh
rungsform nach Fig. 2A in ihren übrigen Merkmalen der
Ausführungsform nach den Fig. 1, 1A und 2 entspricht,
tragen diese Teile die gleichen Bezugsziffern wie bei
dieser Ausführungsform und werden nicht noch einmal
beschrieben.
Im folgenden werden anhand der Fig. 5 bis 12 zwei
Möglichkeiten eines Verfahrens zur Verschweißung der
beiden Halbschalen des Gehäuses nach den Fig. 1 bis 4
anhand zweier unterschiedlich aufgebauter Vorrichtun
gen beschrieben.
Die Fig. 5 bis 8 zeigen eine erste Vorrichtung mit
einem Halterungsblock 10, in den ein Einsatzstück
10.1 eingesetzt ist, das zur Aufnahme des Zuleitungs
endes eines Fassungsgehäuses 1 ausgebildet ist, das
in der bereits beschriebenen Weise aus zwei Halbscha
len in leichtem Preßsitz zusammengesetzt ist und im
dargestellten Ausführungsbeispiel von oben in Pfeil
richtung A1 in den Halterungsblock 10 eingesetzt wird
derart, daß die Zuleitungstülle 4 in das Einsatzteil
10.1 eingreift und das offene Ende des Gehäuses 1
axial nach oben gerichtet ist. Die Fügezonen zwischen
den beiden Halbschalen sind mit Bezugsziffer 3 be
zeichnet. Die Vorrichtung besitzt weiterhin zwei in
bezug auf die Richtung der Gehäuseachse S symmetrisch
einander gegenüberliegende, in radialer Richtung auf
einander zubewegbare Amboßteile 11 und 12. Wie aus
Fig. 6 zu ersehen, liegt das in den Halterungsblock
10 eingesetzte Gehäuse 1 zwischen den beiden Amboß
teilen 11 und 12, die in den Richtungen R1 aufeinan
der zubewegbar sind. Wie aus Fig. 7 zu entnehmen, ist
weiterhin eine Sonotrode 13 eines im übrigen nicht
dargestellten Ultraschallschweißgerätes vorhanden,
welche in axialer Richtung A2 durch das offene Ende
des Gehäuses 1 in das Gehäuseinnere einführbar ist.
Die Sonotrode 13 ist, wie aus Fig. 8 zu ersehen, so
ausgebildet, daß sie sich an die Innenseite des Ge
häuses im Bereich der Fügezonen 3 anlegt, was im dar
gestellten Ausführungsbeispiel dadurch sichergestellt
ist, daß die Sonotrode 13 in den radialen Richtungen,
in welchen die Fügezonen 3 des Gehäuses 1 angeordnet
sind, einen Außendurchmesser besitzt, der im wesent
lichen dem Innendurchmesser des Gehäuses 1 ent
spricht.
In dem in Fig. 8 dargestellten Zustand der Vorrich
tung kann der Ultraschallschweißvorgang eingeleitet
werden. Die Schwingungsamplitude liegt dabei in Rich
tung US1 und die Ultraschallenergie wird direkt im
Nahfeld in die Fügezonen 3 geleitet. Die einander ge
genüberliegenden Fügezonen 3 können somit gleichzei
tig miteinander verschweißt werden.
Bei einer Ultraschallverschweißung des Gehäuses 1
mittels der in den Fig. 9 bis 12 dargestellten Vor
richtung ist die Anordnung von Sonotrode und Amboß
teil gegenüber dem obigen Ausführungsbeispiel ver
tauscht.
Gemäß den Fig. 9 bis 12 besitzt die Vorrichtung einen
Halterungsblock 20 mit einem Einsatzteil 20.1, das an
die Zuleitungsseite des Gehäuses 1 angepaßt ist. Das
Gehäuse 1 besteht wiederum aus zwei in leichtem Preß
sitz zusammengesetzten Halbschalen wie oben beschrie
ben und wird in axialer Richtung A3 in den Halte
rungsblock 20 so eingesetzt, daß die Zuleitungstülle
4 vom Einsatzteil 20.1 aufgenommen wird. Wie aus Fig.
10 ersichtlich, wird dann von oben in axialer Rich
tung A4 ein Amboßteil 23 abgesenkt und wie aus Fig.
11 zu ersehen, in das Gehäuseinnere eingeführt. Die
ses Amboßteil 23 legt sich in den radialen Richtun
gen, in welchen die Fügezonen 3 des Gehäuses liegen,
an die Gehäuseinnenwand an. Im dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel besitzt das Amboßteil 23 hierzu in der
radialen Richtung, in welcher die Fügezonen 3 ange
ordnet sind, einen Außendurchmesser, der im wesentli
chen dem Innendurchmesser des Gehäuses 1 entspricht.
Wie aus Fig. 11 und 12 zu ersehen, besitzt die Vor
richtung weiterhin zwei in bezug auf die Richtung der
Gehäuseachse S symmetrisch einander gegenüberliegend
angeordnete und in radialer Richtung R2 aufeinander
zubewegbare Sonotroden 21 und 22, die sich, wie aus
Fig. 12 zu entnehmen, an die Außenseite des Gehäuses
1 anlegen. In dem in Fig. 12 dargestellten Zustand
wird der Ultraschallschweißvorgang eingeleitet. Die
Schwingungsamplituden liegen dabei in Richtung US2
und US3. Die Ultraschallenergie gelangt direkt in die
Fügezonen 3, so daß auch hier eine Nahfeldver
schweißung sichergestellt ist und die beiden Fügezo
nen gleichzeitig verschweißt werden können.
Claims (32)
1. Gehäuse, insbesondere Fassungsgehäuse für Glühlam
pen mit Schraubsockel aus thermoplastischem Kunst
stoff, insbesondere aus teilkristallinen Thermo
plasten, das im wesentlichen axialsymmetrisch auf
gebaut ist und an einem Ende im wesentlichen als
in einer Richtung offener Hohlzylinder ausgebildet
ist und das aus zwei Halbschalen derart zusammen
gesetzt ist, daß die Gehäuseachse in der
Trennebene zwischen den Halbschalen liegt und die
Halbschalen mit ihren Rändern aneinander angesetzt
und durch Ultraschallschweißung miteinander ver
bunden sind, wobei mindestens Teilabschnitte der
Ränder mit Stegen versehen sind, die im aneinander
angesetzten Zustand der Halbschalen jeweils einen
Steg oder Wandabschnitt im Bereich des gegenüber
liegenden Randes der anderen Halbschale übergrei
fen, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Ul
traschallschweißung miteinander verbundenen Füge
flächen (3.11, 3.12, 3.21, 3.22, 3.21′, 3.22′) an
den Seitenflächen der Stege (2.11, 2.12, 2.21,
2.22) bzw. Wandabschnitte (2.21′, 2.22′) derart
angeordnet sind, daß die Fügeflächen einander zu
gewandt sind und daß sie bzw. ihre an der Schnitt
linie mit der Trennebene anliegenden Tangential
ebenen senkrecht zur Trennebene verlaufen und je
weils außerhalb der aus zwei miteinander verbun
denen Fügeflächen gebildeten Fügezonen an der
einen Halbschale (1.1) Anschlagflächen (15) ange
ordnet sind, die parallel zur Trennebene und senk
recht zu den Fügeflächen verlaufen und im zusam
mengesetzten Zustand des Gehäuses an entsprechend
ausgerichteten Gegenanschlagflächen (16) der
anderen Halbschale (1.2) anliegen.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils der Wandabschnitt (2.21′, 2.22′), an
dem eine Fügefläche (3.21, 3.22′) angeordnet ist,
aus einem Steg besteht, der an der von der Füge
fläche abgewandten Seite mit radialen, senkrecht
zur Trennebene verlaufenden Rippen (19) versehen
ist.
3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die radiale Ausdehnung der Rippen (19) im we
sentlichen gleich ist.
4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steg (2.12) den Wandbe
reich (3.22′) an seiner Außenseite übergreift.
5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steg den Wandbereich an
seiner Innenseite übergreift.
6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen
Fügeflächen (3.11-3.21, 3.12-3.22) mindestens in
einem von der Gehäuseöffnung bis zu einem vorgege
benen Punkt der Gesamtlänge des Gehäuses reichen
den Abschnitt im wesentlichen parallel zur axialen
Richtung (S) des Gehäuses (1) verlaufen.
7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die jeweils aus zwei miteinan
der verbundenen Fügeflächen gebildeten Fügezonen
(3) am Gehäuse (1) spiegelsymmetrisch zu einer
Ebene durch die Gehäuseachse (S) und senkrecht zur
Trennebene angeordnet sind.
8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die jeweils aus zwei miteinan
der verbundenen Fügeflächen gebildeten Fügezonen
am Gehäuse (1) axialsymmetrisch zur Gehäuseachse
(S) angeordnet sind.
9. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welches
als Fassungsgehäuse für Glühlampen mit Schraub
sockel ausgebildet ist und in seinem Innenraum ein
Glühlampentraggewinde aufweist, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Glühlampentraggewinde (6.1-6.2)
jeweils mindestens im Bereich der sich übergrei
fenden Teile der Stege (2.11, 2.12, 2.21, 2.22)
unterbrochen ist.
10. Gehäuse nach Anspruch 9, bei dem das Glühlampen
traggewinde aus einstückig mit dem Gehäuse verbun
denen, nach innen ragenden, unter einem Steigungs
winkel zur Umfangsrichtung verlaufenden Rippen ge
bildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen
(6.1, 6.2) jeder Halbschale (1.1, 1.2) sich je
weils höchstens bis in den Bereich der sich über
greifenden Teile der Stege erstrecken.
11. Gehäuse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen den Halbschalen (1.1-1.2)
ein Kontaktträger (14) formschlüssig gehalten ist
und der Zentralkontakt (14.1) und der Seitenkon
takt (14.2) des Kontaktträgers (14) in einer
axialen Ebene liegen, die gegenüber der Trennebene
um 90° verdreht angeordnet ist.
12. Gehäuse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß im Innenraum des Gehäuses ein
symmetrisch zur Trennebene liegendes Raumelement
frei von hineinragenden Teilen ist, das einem Qua
der entspricht, dessen Lange mindestens gleich der
Länge der Fügezonen in axialer Richtung, dessen
Breite gleich dem radialen Abstand der beiden je
weils innenliegenden Stege (2.21, 2.22) der Halb
schalen und dessen Dicke mindestens gleich der
Breite der Fügezonen ist.
13. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß es ein Außengewinde (7.1-7.2)
aufweist, das mindestens im Bereich der sich über
greifenden Teile der Stege (2.11, 2.12, 2.21,
2.22) unterbrochen ist.
14. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß es einen in einer Ebene senk
recht zur axialen Richtung des Gehäuses liegenden
Außenflansch (8.1-8.2) aufweist, der mindestens im
Bereich der sich übergreifenden Teile der Stege
(2.11, 2.12, 2.21, 2.22) unterbrochen ist.
15. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens die als Fügeflächen
(3.11, 3.12, 3.21, 3.22) dienenden Seitenflächen
der Stege ebene Flächen sind.
16. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem sich an den
Öffnungsrand des Gehäuses anschließenden Abschnitt
vorgegebener axialer Länge die Seitenflächen der
Stege als Zylinderflächenabschnitte (17, 18)
ausgebildet sind, welche zur Gehäuseachse
symmetrisch sind.
17. Gehäuse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fügezonen erst im Anschluß an die Zylin
derflächenabschnitte (17, 18) beginnen.
18. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem sich an den
Öffnungsrand des Gehäuses anschließenden Abschnitt
die Fügeflächen als Zylinderflächen ausgebildet
sind, welche zur Gehäuseachse symmetrisch sind.
19. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß im zusammengesetzten Zustand
des Gehäuses die beiden Stege (2.21, 2.22) der
einen Halbschale (1.2) an der Innenseite, und die
beiden Stege (2.11, 2.12) der anderen Halbschale
(1.1) an der Außenseite liegen, wobei die Abmes
sungen der Stege so gewählt sind und die Stege
derart elastisch ausgebildet sind, daß die Halb
schalen vor dem Verschweißen im Preßsitz miteinan
der verbunden sind.
20. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Breite der Stege (2.11,
2.12, 2.21, 2.22) größer oder gleich 1/6 des Ge
häusedurchmessers ist.
21. Gehäuse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der Stege (2.11, 2.12, 2.21, 2.22)
kleiner als 1/5 ihrer Breite ist.
22. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß an den Fügeflächen senkrecht
zur Trennebene verlaufende rippenartige Energie
richtungsgeber (9) angeordnet sind.
23. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses, insbe
sondere eines Fassungsgehäuses für Glühlampen mit
Schraubsockel, mit den Merkmalen aus einem der An
sprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Halbschalen (1.1, 1.2) bis zum Anliegen an
den Anschlägen (15, 16) derart aneinander ange
setzt werden, daß die miteinander zu verbindenden
Fügeflächen (3.11-3.21, 3.12-3.22) aneinander an
liegen und daß eine Nahfeldverschweißung der Füge
flächen durchgeführt wird, indem Ultraschallener
gie jeweils in die aus zwei miteinander zu verbin
denden Fügeflächen gebildeten Fügezonen geleitet
wird, und daß die Halbschalen zumindest an zwei
symmetrisch zur Gehäuseachse (S) liegenden
Fügezonen (3) gleichzeitig miteinander verschweißt
werden.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich
net, daß zur Durchführung des Ultraschallschweiß
vorgangs ein Amboßteil (23) in axialer Richtung
(A4) in das Gehäuse (1) derart hineingeführt wird,
daß es mit den Seitenflächen an den einander ge
genüberliegenden Innenseiten der Fügezonen am Ge
häuse (1) anliegt und radial von außen Sonotroden
(21, 22) herangeführt und an den Außenseiten der
Fügezonen zur Anlage gebracht werden.
25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich
net, daß zur Durchführung des Ultraschallschweiß
vorgangs eine Sonotrode (13) in axialer Richtung
(A2) in das Gehäuse derart hineingeführt wird, daß
sie mit den Seitenflächen an den einander gegen
überliegenden Innenseiten der Fügezonen am Gehäuse
(1) anliegt und von außen Amboßteile (11, 12)
herangeführt und an den Außenseiten der Fügezonen
zur Anlage gebracht werden.
26. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 24, gekennzeichnet durch einen Halterungs
block (20) zur Aufnahme der aneinander angesetzten
Halbschalen derart, daß das offene Ende des Gehäu
ses (1) in axialer Richtung (S) von außen zugäng
lich ist, sowie zwei in bezug auf die Richtung der
Gehäuseachse (S) des in den Halterungsblock (20)
eingesetzten Gehäuses (1) symmetrisch einander ge
genüberliegend angeordnete und in radialer Rich
tung (US2, US3) aufeinander zubewegbare und an die
Gehäuseaußenwand anlegbare Sonotroden (21, 22) und
ein in axialer Richtung (A4) durch das offene Ende
des in den Halterungsblock (20) eingesetzten Ge
häuses (1) in das Gehäuseinnere einführbares Am
boßteil (23), das mindestens in den radialen Rich
tungen, in welchen die Fügezonen (3) des Gehäuses
(1) liegen, an die Gehäuseinnenwand anlegbar ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich
net, daß das Amboßteil (23) in der radialen Rich
tung, in welcher die einander symmetrisch gegen
überliegenden Fügezonen (3) des Gehäuses (1) ange
ordnet sind, einen Außendurchmesser besitzt, der
im wesentlichen dem Innendurchmesser des Gehäuses
(1) entspricht.
28. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 25, gekennzeichnet durch einen Halterungs
block (10) zur Aufnahme der aneinander angesetzten
Halbschalen derart, daß das offene Ende des Gehäu
ses (1) in axialer Richtung von außen zugänglich
ist, sowie mindestens ein auf das Gehäuse (1) zu
bewegbares Amboßteil (11, 12), wobei die Anlage
flächen des Amboßteils bzw. der Amboßteile in be
zug auf eine durch die Gehäuseachse (S) des in den
Halterungsblock (10) eingesetzten Gehäuses (1)
gehende, senkrecht zur Trennebene des Gehäuses (1)
stehende Ebene symmetrisch einander gegenüberlie
gend derart angeordnet sind, daß sie an die Gehäu
seaußenwand anlegbar sind, und eine in axialer
Richtung (A2) durch das offene Ende des in den
Halterungsblock (10) eingesetzten Gehäuses (1) in
das Gehäuseinnere einführbare Sonotrode (13), die
mindestens in den radialen Richtungen, in welcher
die Fügezonen (3) des Gehäuses (1) liegen, an die
Gehäuseinnenwand anlegbar ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch
ein Amboßteil, an dem zwei Anlageflächen angeord
net sind.
30. Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch
zwei Amboßteile (11, 12), welche jeweils mit min
destens einer Anlagefläche versehen sind.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (13) in
den radialen Richtungen, in welchen die einander
symmetrisch gegenüberliegenden Fügezonen (3) des
Gehäuses (1) angeordnet sind, einen Außendurchmes
ser besitzt, der im wesentlichen dem Innendurch
messer des Gehäuses (1) entspricht.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche jeder Sono
trode (13, 21, 22), welche an eine Fläche des Ge
häuses (1) im Bereich der Fügezonen anlegbar ist
mit einer feinen Rändelung versehen ist, welche
mit einer entsprechenden Rändelung an der Gehäuse
fläche in Eingriff bringbar ist.
Priority Applications (2)
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DE1996112279 DE19612279C2 (de) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | Gehäuse, insbesondere Fassungsgehäuse für Glühlampen mit Schraubsockel sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Gehäuses und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens |
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- 1996-03-28 DE DE1996112279 patent/DE19612279C2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1997-02-26 EP EP97103085A patent/EP0798820A3/de not_active Withdrawn
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EP0798820A3 (de) | 1998-12-16 |
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