DE60125135T2

DE60125135T2 - Elektrische lampe und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE60125135T2
Application number: DE60125135T
Authority: DE
Inventors: T. Steven SLOT; Cornelis Versluijs
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-07-17
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2021-07-05
Also published as: DE60125135D1; CN1386296A; US20020047517A1; WO2002009146A1; US6737803B2; EP1210728B1; JP2004505414A; CN1245737C; EP1210728A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Lampe, versehen mit einem gasdichten Innenkolben zum Umwandeln von elektrischer Energie in Licht, welcher Innenkolben zwei Stromleiter umfasst, die sich nach außerhalb des Innenkolbens erstrecken, mit einem um den Innenkolben herum mit einem Zwischenraum zwischen beiden angebrachten Außenkolben, mit einem mit dem Außenkolben verbundenen Lampensockel, wobei die Stromleiter des Innenkolbens, getragen von einer Halterung, elektrisch leitend mit dem Lampensockel verbunden sind, und mit Mitteln, die entworfen sind, die Lampe bei einem Defekt des Außenkolbens auszuschalten.
Eine derartige Lampe ist aus dem US-Patent Nr. 4.229.678 (Petro) bekannt, die eine Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe ist. In dieser US-Patentschrift wird das Problem besprochen, dass insbesondere Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampen ein Sicherheitsrisiko darstellen können, falls der Außenkolben der Lampe zerbricht, während die Lampe weiterhin brennt. In einem solchen Fall besteht praktisch die besondere Gefahr, dass die hohe Temperatur und der hohe Druck im Innenkolben letzteren auch zerbrechen lasst, sodass heiße Substanzen in der Atmosphäre frei werden, mit all den möglichen Nachteilen, die hiermit für Personen und Gegenstände, die sich in der Nähr befinden, verbunden sind. Die erwähnte US-Patentschrift schlägt für dieses Problem eine Lösung vor, bei der die bekannte elektrische Lampe mit einem Schalter versehen wird, um die Lampe auszuschalten, falls der Außenkolben versehentlich zerbrechen sollte. Dieser Schalter befindet sich oben im Außenkolben und ist im elektrischen Stromkreis der Lampe in Reihe geschaltet. Der Schalter umfasst ein elektrisch leitendes Element, das unter normalen Umständen unter Federdruck auf der Innenfläche des Außenkolbens lagert und bei einem Bruch des Außenkolbens nach außen springt und dadurch den elektrischen Stromkreis in der Lampe unterbricht. Ausschalten der bekannten Lampe im Fall eines Bruchs des Außenkolbens erfolgt daher durch Unterbrechung des elektrischen Stromkreises innerhalb der Lampe.
Ein Nachteil der aus der genannten US-Patentschrift bekannten Lampe ist, dass der darin verwendete Schalter der Lampe ein unschönes Aussehen verleiht, während darüber hinaus eine unerwünschte optische Störung vorliegt, weil der Schalter eine optische Barriere für das aus dem Innenkolben nach außen tretende Licht bildet. Ein weiterer Nachteil der bekannten Lampe ist, dass die Montage des Schalters bei Massenfertigung umständlich und teuer ist, was diese Lampe unter wirtschaftlichem Gesichtspunkt uninteressant macht.
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, den angedeuteten Nachteilen des Standes der Technik entgegenzuwirken, insbesondere eine elektrische Lampe zu verschaffen, bei der realisiert ist, dass die Lampe bei einem Defekt (beispielsweise einem Bruch) des Außenkolbens in einfacher, eleganter und daher wirtschaftlich verantwortlicher Weise erlischt, ohne dass unerwünschte optische Nebeneffekte eintreten.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine elektrische Lampe der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel ausgebildet sind, die Stromleiter bei einem Defekt des Außenkolbens kurzzuschließen. Ein Kurzschluss aktiviert vorzugsweise eine oder mehrere in dem Lampensockel vorhandene Sicherungen, sodass Ausschalten der Lampe zuverlässig, aber sicher durch eine Unterbrechung oder ein Schmelzen der Sicherungen) erfolgen kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe werden die genannten Mittel zumindest im Wesentlichen von einem Schalter gebildet, der bei einem Bruch des Außenkolbens aus einem Ruhezustand in einen Kurzschlusszustand gebracht wird. Insbesondere wird der Schalter zumindest im Wesentlichen von einem federnden Element gebildet, das im Ruhezustand gegen die Innenfläche des Außenkolbens anliegt und das im Kurzschlusszustand die zwei Stromleiter kurzschließt. Vorzugsweise ist das federnde Element im Ruhezustand bereits mit einem der Stromleiter elektrisch verbunden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe wird das genannte federnde Element unter Federdruck im Ruhezustand gehalten, und zwar mit Hilfe eines Sauerstoff bindenden, verdampfenden Getters, der die Feder bei einem Bruch des Außenkolbens freigibt. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Lampe auch mit Hilfe des federnden Elementes gelöscht wird, wenn der Außenkolben nicht zerbricht, sondern ein Loch aufweist und die Lampe dadurch dennoch ein Sicherheitsrisiko bildet. Der Außenkolben ist gasdicht, wenn ein solcher Getter verwendet wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lampe wird der Schalter zumindest im Wesentlichen von einem federnden Element gebildet, das bei einer Stoßbelastung der Lampe aus einem Ruhezustand in einen Kurzschlusszustand gebracht wird und vorzugsweise ein Stabelement umfasst, das mit einem der Stromleiter elektrisch verbunden ist, und ein Ringelement, das mit dem anderen Stromleiter elektrisch verbunden ist, wobei sich das Stabelement im Ruhezustand innerhalb des Ringes des Ringelements befindet und im Kurzschlusszustand durch eine seitliche Bewegung mit dem Ring elektrischen Kontakt macht, also die zwei Stromleiter kurzschließt. Hierdurch wird erreicht, dass es von einer auf die Lampe ausgeübten Kraft abhängt, ob die Stromleiter kurzgeschlossen werden oder nicht, unabhängig davon, ob der Außenkolben tatsächlich zerbricht, ein Loch aufweist oder einen Riss hat. Mit anderen Worten, jede auf die Lampe ausgeübte, unangemessene Kraft, die ein Sicherheitsrisiko mit sich bringt, wird detektiert und führt zum Ausschalten der Lampe.
In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung hinsichtlich des Typs der elektrischen Lampe keine Einschränkung kennt, d.h. sie kann in einer sogenannten Wolfram-Halogenglühlampe ebenso gut eingesetzt werden wie in einer Gasentladungslampe. Der erstgenannte Typ ist beispielsweise eine Halogenglühlampe mit Brom, Chlor, Wasserstoff und auch einem Edelgas und/oder Stickstoff als Füllgas, während der letztere Typ beispielsweise eine Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe sein kann. Obwohl der Außenkolben bei einer Halogenglühlampe nicht notwendigerweise gasdicht zu sein braucht, was bei einer Gasentladungslampe erforderlich ist, besteht das oben beschriebene Sicherheitsrisiko bei einem Bruch des Außenkolbens für beide Lampentypen. Wie bereits bemerkt, ist daher die vorliegende Erfindung für beide Typen anwendbar.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren des Herstellens einer erfindungsgemäßen elektrischen Lampe, das Folgendes nutzt: einen gasdichten Innenkolben zum Umwandeln von elektrischer Energie in Licht, welcher Innenkolben zwei Stromleiter umfasst, die sich nach außerhalb des Innenkolbens erstrecken, einen um den Innenkolben herum mit einem Zwischenraum zwischen beiden angebrachten Außenkolben, einen mit dem Außenkolben verbundenen Lampensockel, wobei die Stromleiter des Innenkolbens, gestützt von einer Halterung, elektrisch leitend mit dem Lampensockel verbunden sind, und Mittel, die ausgebildet sind, die Lampe bei einem Defekt des Außenkolbens auszuschalten, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die genannten Mittel ausgebildet sind, die Stromleiter bei einem Defekt des Außenkolbens kurzzuschließen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei:
1 einen partiellen Längsschnitt einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe schematisch darstellt;
2 ähnlich 1 ist, aber mit zerbrochenem Außenkolben und
3 einen partiellen Längsschnitt einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe schematisch darstellt.
In 1 kann man eine Halogenglühlampe 1 vom Wolframtyp erkennen, die einen gasdichten Innenkolben 2 mit zwei Stromleitern 3, 4 umfasst, die sich mit ihren ersten Enden in den Innenkolben 2 erstrecken und einen Wolframglühdraht 5 tragen und sich mit ihren zweiten Enden nach außerhalb des Innenkolbens 2 erstrecken und dort mit den Stromleitern 6, 7 eines Fußes 8 elektrisch verbunden sind. Die zweiten Enden sind beispielsweise an die Stromleiter 6, 7 des Fußes 8 geschweißt. Der Fuß 8, der als Halterung dient, trägt daher den Innenkolben 2 in der Lampe 1. Die Lampe 1 umfasst weiterhin einen Außenkolben 9 aus durchscheinendem Material, beispielsweise transparentem Glas, das um den Innenkolben 2 herum angeordnet ist, welcher Außenkolben 9 einen Halsabschnitt 10 aufweist, der an einem Sockel 11 der Lampe 1 befestigt ist. Der Lampensockel 11 ist mit einem ersten elektrisch leitenden Abschnitt 12 versehen, der eine herkömmliche, an der Außenseite mit einem Schraubgewinde versehene Metallhülle der Lampe 1 bildet, und mit einem zweiten elektrisch leitenden Abschnitt 13, der eine herkömmliche Metall-Öse der Lampe 1 bildet. Die zwei Abschnitte 12, 13 sind mit Hilfe eines herkömmlichen Isolators 14 aus Glas in üblicher Weise voneinander getrennt und elektrisch isoliert. Die Stromleiter 6, 7 des Fußes 8 sind an ihrer Unterseite mit der Metall-Öse (Stromleiter 6) bzw. der Metallhülle (Stromleiter 7) elektrisch leitend verbunden, wobei Sicherungen 15, 16 im Bereich des Lampensockels 11 in dem elektrischen Stromkreis in Reihe geschaltet sind. Es sei bemerkt, dass gemäß europäischen Normen die Lampe 1 gewöhnlich zwei Sicherungen hat, wie hier dargestellt, aber in den USA häufig nur eine Sicherung.
Bei einer in 1 gezeigten, ersten bevorzugten Ausführungsform ist ein Schalter in Form eines federnden Elementes 17 elektrisch leitend an dem Stromleiter 6 befestigt. Das federnde Element 17 lagert in einem Ruhezustand 18 (mit gestrichelten Linien dargestellt) mit Federdruck auf der Innenseite des Außenkolbens 9. Sollte der Außenkolben 9 versehentlich zerbrochen sein, wird das federnde Element 17 durch Beseitigung des Gegendrucks der Glasfläche des Außenkolbens 9 freigegeben und springt nach außen in eine Kurzschlussposition 19. In dieser letzteren Position 19 macht das federnde Element 17 mit dem anderen Stromleiter 7 elektrischen Kontakt und bewirkt so einen Kurzschluss. Dieser Kurzschluss lässt zumindest eine der Sicherungen 15, 16 ansprechen, sodass die Lampe 1 zuverlässig und sicher gelöscht wird (2).
In 3 ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform dargestellt, wobei Komponenten, die denen in 1 und 2 entsprechen, gleiche Bezugszeichen haben. Der Schalter hat jetzt die Form eines sogenannten Neigeschalters 20 mit einem federnden Stabelement 21, das mit dem Stromleiter 6 elektrisch verbunden ist, und einem Ringelement 22, das mit dem Stromleiter 7 elektrisch verbunden ist. Das Stabelement 21 liegt im Ruhezustand 18 (mit gestrichelten Linien dargestellt) innerhalb des Rings 23 des Ringelements 22. Bei einer Stoßbelastung des Außenkolbens 9 springt das Stabelement 21 federnd zur Seite in die Kurzschlussposition 19, beispielsweise infolge einer einen Bruch bewirkenden Kraft, und macht so elektrischen Kontakt mit dem Ring 23 und schließt die zwei Stromleiter 6, 7 kurz. Dies lässt zumindest eine der Sicherungen 15, 16 ansprechen, sodass die Lampe 1 gelöscht wird. Der Neigeschalter 20 kann übrigens in Kombination mit dem federnden Element 17 verwendet werden.
Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern deckt auch alternative Ausführungsformen ab, die in den Schutzumfang der angefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Elektrische Lampe (1), versehen mit: – einem gasdichten Innenkolben (2) zum Umwandeln von elektrischer Energie in Licht, welcher Innenkolben zwei Stromleiter (3, 6; 4, 7) umfasst, die sich nach außerhalb des Innenkolbens erstrecken, – einem um den Innenkolben (2) herum mit einem Zwischenraum zwischen beiden angebrachten Außenkolben (9), – einem mit dem Außenkolben (9) verbundenen Lampensockel (11), wobei die Stromleiter (6, 7) des Innenkolbens (2), getragen von einer Halterung (8), elektrisch leitend mit dem Lampensockel verbunden sind, und – Mitteln (17), die entworfen sind, die Lampe (1) bei einem Defekt des Außenkolbens auszuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel (17) ausgebildet sind, die Stromleiter (6, 7) bei einem Defekt des Außenkolbens kurzzuschließen.

Elektrische Lampe nach Anspruch 1, in der die genannten Mittel (17) im Fall eines Kurzschlusses eine Sicherung (15, 16) in der Lampe (1) aktivieren.

Elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder 2, in der die genannten Mittel (17) zumindest im Wesentlichen von einem Schalter gebildet werden, der bei einem Bruch des Außenkolbens (9) aus einem Ruhezustand (18) in einen Kurzschlusszustand (19) gebracht wird.

Elektrische Lampe nach Anspruch 3, in der der Schalter (17) zumindest im Wesentlichen von einem federnden Element gebildet wird, das im Ruhezustand (18) gegen die Innenfläche des Außenkolbens (9) anliegt und das im Kurzschlusszustand (19) die zwei Stromleiter (6, 7) kurzschließt.

Elektrische Lampe nach Anspruch 4, in der das federnde Element (17) im Ruhezustand (18) bereits mit einem der Stromleiter (6, 7) elektrisch verbunden ist.

Elektrische Lampe nach Anspruch 4 oder 5, in der das genannte federnde Element (17) unter Federdruck im Ruhezustand (18) gehalten wird, und zwar mit Hilfe eines Sauerstoff bindenden, verdampfenden Getters, der die Feder bei einem Bruch des Außenkolbens (9) freigibt.

Elektrische Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, in der der Schalter zumindest im Wesentlichen von einem federnden Element (17) gebildet wird, das bei einer Stoßbelastung der Lampe aus einem Ruhezustand (18) in einen Kurzschlusszustand (19) gebracht wird und vorzugsweise ein Stabelement (21) umfasst, das mit einem der Stromleiter elektrisch verbunden ist, und ein Ringelement (22), das mit dem anderen Stromleiter elektrisch verbunden ist, wobei sich das Stabelement im Ruhezustand innerhalb des Ringes (23) des Ringelements befindet und im Kurzschlusszustand durch eine seitliche Bewegung mit dem Ring elektrischen Kontakt macht, also die zwei Stromleiter kurzschließt.

Elektrische Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lampe vom Typ der Wolfram-Halogenglühlampe ist.

Elektrische Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lampe vom Typ der Gasentladungslampe ist.

Verfahren des Herstellens einer elektrischen Lampe (1) nach Anspruch 1, das Folgendes nutzt: – einen gasdichten Innenkolben (2) zum Umwandeln von elektrischer Energie in Licht, welcher Innenkolben zwei Stromleiter (3, 6; 4, 7) umfasst, die sich nach außerhalb des Innenkolbens erstrecken, – einen um den Innenkolben (2) herum mit einem Zwischenraum zwischen beiden angebrachten Außenkolben (9), – einen mit dem Außenkolben (9) verbundenen Lampensockel (11), wobei die Stromleiter (6, 7) des Innenkolbens (2), gestützt von einer Halterung (8), elektrisch leitend mit dem Lampensockel verbunden sind, und – Mittel (17), die ausgebildet sind, die Lampe (1) bei einem Defekt des Außenkolbens (9) auszuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel (17) ausgebildet sind, die Stromleiter (6, 7) bei einem Defekt des Außenkolbens (9) kurzzuschließen.