DE60223743T2 - Silikonklebstoff für lampenlinsenbefestigung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Lampen, insbesondere Reflektorlampen mit Linsen.
• In vielen Reflektorlampenkonstruktionen, beispielsweise Halogen- und Entladungslampen, werden Linsen an Reflektoren geklebt. Es werden gewöhnlich Epoxidharzkleber verwendet, um die Linsen an Ort und Stelle zu befestigen. Epoxidharze weisen jedoch viele Nachteile auf. Ihre Lebensdauer ist bei höheren Temperaturen begrenzt. Sie sind verhältnismäßig kostspielig, verfärben sich und sind sowohl der Ozonolyse als auch der Strahlungszersetzung unterworfen. Von Reflektorlampen, die Epoxidharzkleber zur Befestigung der Linse verwenden, wird ist bekannt, dass deren Linsen aufgrund des allmählichen Verlusts an Festigkeit und Haftung des Epoxidharzes nach einiger Zeit häufig von den Lampen abfallen. Außerdem werden Epoxidharzkleber beim Aushärten spröde, und diese Versprödung tritt mit der Zeit und unter der Wirkung hoher Temperaturen während des Gebrauchs beschleunigt auf.
• Als ein Ersatz für Epoxidharzkleber wurden bisher kondensationsvernetzte Silikonklebstoffe verwendet, allerdings weisen diese Klebstoffe im Allgemeinen geringe Rohfestigkeit und geringe vernetzte Festigkeit auf. Außerdem erfordern kondensationsvernetzte Silikonklebstoffe lange Vernetzungszeiten und erzeugen während der Vernetzung möglicherweise korrosive Nebenprodukte. Kondensationsvernetzte Silikonklebstoffe bringen außerdem gewöhnlich gasförmige Nebenprodukte hervor, die in der Kleberschicht eingeschlossenen Gasblasen hervorrufen können, die die Haftfestigkeit beeinträchtigen. Es wäre vor teilhaft einen Klebstoff für Reflektorlampen zu verwenden, der nicht die Nachteile von Epoxidharz- und kondensationsvernetzten Silikonklebstoffen aufweist.
• Das Patent US 5 254 901 beschreibt eine Halsverlängerung für eine Reflektorlampe.
• Das Patent EP 0 630 952 beschreibt ein Verfahren zum Binden von Substraten mittels Siliconkautschuk.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Lampe geschaffen, die einen Reflektor und eine Linse aufweist, wobei die Linse an dem Reflektor durch einen mittels Zugabe aushärtenden Silikonklebstoff befestigt ist, wie es in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.
• Im Folgenden wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen exemplarisch beschrieben:
• 1 zeigt eine Reflektorlampe in einer Draufsicht, die teilweise aufgebrochen ist, um innen liegende Komponenten der Lampe zu zeigen.
• 2 zeigt eine Ansicht der Reflektorlampe, genommen längs der Schnittlinie 2-2 nach 1.
• 3 zeigt eine Ansicht der Linse, genommen längs der Schnittlinie 3-3 nach 1.
• Wenn in der folgenden Beschreibung ein bevorzugter Bereich, z. B. 5 bis 25, vorgegeben ist, bedeutet dies vorzugsweise wenigstens 5, und davon getrennt und unabhängig vorzugsweise nicht mehr als 25.
• Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Lampen und im Besonderen Reflektorlampen. Das veranschaulichte Ausführungsbeispiel ist eine Reflektorlampe, die mit standardmäßigen Beleuchtungskörpern kompatibel ist, jedoch fallen auch sonstige Arten von Lampen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
• Unter Bezugnahme auf 1 weist die Lampe 8 eine gewöhnlich aus Glas hergestellte Linse 10 auf, die durch Klebstoff 20 an einem Reflektor 12 befestigt ist. Der Reflektor basiert gewöhnlich auf aluminiumbeschichtetem Glas, jedoch kommt auch Silber in Betracht. Die Lampe weist ferner einen mit einem Gewinde versehenen Grundkörper 14 und eine Leuchteinrichtung 16 auf. In vorliegenden Fall ist die Leuchteinrichtung ein Lampenkolben 18, der ein standardmäßiger Wolfram-Halogenlampenkolben oder ein Bogenlampenkolben sein kann.
• Unter Bezugnahme auf 2 ist der Lampenkolben 18 im Zentrum des Reflektors 12 sowie ein Flansch 22 veranschaulicht. Der Flansch erstreckt sich um den Umfang des Reflektors und ist im Wesentlichen eben, obwohl Rastpositionen oder Nuten auf dem Flansch ausgebildet sein können, um einen sicheren Sitz der Linse zu unterstützen. Der Außendurchmesser des Flansches von im Handel erhältlichen Lampen für Haushaltsanwendungen beträgt im Allgemeinen zwischen 5,1 cm (2 Zoll) und 12,1 cm (4,75 Zoll). Lampen für Kraftfahrzeug-, Luftfahrzeug-, Bühnen-, Studio- und sonstige Anwendungen können erheblich größer sein. Solche im Handel erhältlichen Lampen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
• Unter Bezugnahme auf 3 ist zu sehen, dass die Linse eine Lippe 20 aufweist, die sich um den Linsenumfang erstreckt. Die Lippe ist so bemessen, dass sie zu dem auf dem Reflektor angeordneten Flansch 22 passt. Es können auch Rastpositionen oder Nuten an der Linse ausgebildet sein, die zu den Flanschen oder Nuten auf dem Flansch komplementär sind, um den Sitz der Linse zu unterstützen.
• Während der Herstellung einer Reflektorlampe wird die Lampe gewöhnlich ohne die Linse vormontiert und anschließend längs einer Förderanlage zu einer Station befördert, an der eine zugemessene Menge von Klebstoff auf den Flansch des Reflektors aufgetragen wird. In einer Abwandlung kann eine zugemessene Menge von Klebstoff auf die Lippe der Linse aufgetragen werden, oder der Klebstoff kann zu sowohl auf den Reflektor als auch auf die Linse aufgetragen werden. Die Linse und der Reflektor werden anschließend zusammengedrückt. Der Klebstoff sollte eine ausreichende Rohfestigkeit aufweisen, um die Linse während des Zusammenbaus wirkungsvoll an dem Reflektor zu sichern, obwohl es erwünscht sein kann, die Lampe zu beschweren oder festzuklemmen, um den Halt der Linse an Ort und Stelle vor dem Aushärten des Klebstoffs zu gewährleisten. Während Adhäsionspromoteren oder Primer entweder auf die Linse oder auf die Reflektorfläche aufgetragen werden können, ist es auch möglich den Klebstoff unmittelbar auf die Linse oder den Reflektor aufzutragen, ohne zuerst solche Beschichtungen aufzutragen.
• Vorzugsweise wird ein mittels Zugabe aushärtender Silikonklebstoff oder ein Siliconkautschukklebstoff entweder auf den Reflektor oder die Linse aufgetragen, und die Lampe wird mit der an dem Reflektor anliegenden Linse zusammengebaut. Mittels Zugabe aushärtende Silikonklebstoffe sind im Handel üblicherweise entweder als zweikomponentige mittels Zugabe aushärtende Klebstoffe, bei denen zwei Komponenten kurz vor der Anwendung vermischt werden, oder als einkomponentige mit tels Zugabe aushärtende Klebstoffe erhältlich, bei denen sämtliche Komponenten vorgemischt sind, und zwar gewöhnlich gemeinsam mit einem Inhibitor, um die Aushärtung vor dem Auftragen des Klebstoffs zu verhindern. Der Inhibitor ist gewöhnlich wärmeinaktivierbar. Der (nachstehend einfach als "Klebstoff" bezeichnete) mittels Zugabe aushärtende Silikonklebstoff ist vorzugsweise ein bei Raumtemperatur aushärtender Klebstoff, d. h., ein Klebstoff, der in der Lage ist, bei Raumtemperatur (vorzugsweise etwa 68–72°F) auszuhärten, z. B. ein RTV-Klebstoff. Vorzugsweise kann der Klebstoff auch bei einer höheren Temperatur, beispielsweise 150°C bis 200°C, in kurzer Zeit vernetzt werden. Vorzugsweise lässt sich in diesem Temperaturbereich eine Vernetzungszeit von etwa 1,5 bis 2,5 oder etwa 2 Minuten verwirklichen, da es erwünscht ist, die zusammengebauten Lampen auf einem Förderband durch einen Ofen zu befördern. Weniger bevorzugt wird der Klebstoff in diesem Temperaturbereich in etwa 1 bis 5 Minuten in einem Ofen vernetzen, weniger bevorzugt in etwa 1 bis 10 Minuten, weniger bevorzugt in weniger als etwa 20 Minuten, weniger bevorzugt in weniger als etwa 60 Minuten.
• Der Klebstoff erzeugt vorzugsweise während der Vernetzung wenige oder keine Nebenprodukte und weist vorzugsweise eine Flüchtigkeit von weniger als etwa 0,2 Gewichtsprozent, eher bevorzugt weniger als etwa 0,1 Gewichtsprozent auf. Der Klebstoff ist vorzugsweise ein platinkatalysierter mittels Zugabe aushärtender Silikonklebstoff, der durch Anti-Markovnikov-Addition um eine Vinylgruppe und eine Hydridbindung vernetzt wird. Der Klebstoff kann eine Zweikomponenten-Zusammensetzung sein, wobei in diesem Falle die Komponenten kurz vor dem Auftragen gemischt werden, oder eine einkomponentige Zusammensetzung sein, die sämtliche Komponenten des Klebstoffs sowie einen Vernetzungsinhibitor enthält, der gewöhnlich ein wärmeinaktivierbarer Inhibitor ist.
• Der Klebstoff ist vorzugsweise elastisch, was die Wahrscheinlichkeit eines Versagens der Klebstelle aufgrund von unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Klebstoff und dem Reflektor und der Linse reduziert. Der Klebstoff weist vorzugsweise eine Bruchdehnung von etwa 100% bis 1000% auf, eher bevorzugt von etwa 300% bis 400%.
• Der Klebstoff ist nach dem Vernetzen vorzugsweise weitgehend transparent und farblos und behält vorzugsweise sein weitgehend transparentes und farbloses Erscheinungsbild über die Lebensdauer der Lampe hinweg bei.
• Ein für den Einsatz geeigneter Klebstoff wird von General Electric Silicones, Waterford, New York, unter der Bezeichnung RTV658 als ein Silikonhaftdichtungsmittel mit niedriger Flüchtigkeit verkauft. Andere mittels Zugabe aushärtende Silikonklebstoffe sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Claims (8)

1. Lampe (8), mit einem Reflektor (12) und einer an dem Reflektor (12) befestigten Linse (10), wobei die Linse (10) an dem Reflektor (12) mittels eines Klebstoff (20) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (20) ein mittels Zugabe aushärtender Silikonklebstoff (20) ist, mit einer Flüchtigkeit von weniger als 0,2 Gewichtsprozent vor der Aushärtung, so dass der Klebstoff (20) während der Aushärtung/Vernetzung nahezu keine Nebenprodukte erzeugt.
2. Lampe (8) nach Anspruch 1, wobei der Klebstoff (20) ein bei Raumtemperatur aushärtender Klebstoff ist.
3. Lampe (8) nach Anspruch 1, wobei der Klebstoff (20) ein einkomponentiger oder zweikomponentiger mittels Zugabe aushärtender Silikonklebstoff ist.
4. Lampe (8) nach Anspruch 1, wobei der Klebstoff (20) sich in weniger als etwa 20 Minuten durch Erwärmen der Lampe (8) in einem Ofen bei einer Temperatur von wenigstens etwa 150°C weitgehend aushärten lässt.
5. Lampe (8) nach Anspruch 1, wobei der Klebstoff (20), nach dem Aushärten eine Bruchdehnung von etwa 100% bis 1000% aufweist.
6. Lampe (8) nach Anspruch 1, wobei sich der Klebstoff (20) in unmittelbarem Kontakt mit der Linse (10) und/oder dem Reflektor (12) befindet.
7. Lampe (8) nach Anspruch 1, wobei der Klebstoff (20) eine ausreichende Rohfestigkeit aufweist, um die Linse (10) während des Zusammenbaus wirkungsvoll an dem Reflektor (12) zu sichern.
8. Lampe (8) nach Anspruch 1, wobei der ausgehärtete Klebstoff (20) im Wesentlichen transparent und farblos ist.