DE8907108U1 - Kittlos gesockelte elektrische Lampe - Google Patents

Description

Patent-Treuhand-Gesellschaft

für elektrische Glüh]ampen abH., München

Kittlos gesockelte elektrische Lampe

Die Erfindung geht aus von einer Irittlos gesockelten lampe nach dem Oberbegriff das Anspruchs 1.

Derartige Lampen eignen sich insbesondere für den Einsatz in Reflektoren, insbesondere Kraftfahrzeug-Scheinwerfern.

Bekannte Lampen dieser Art verwenden beispielsweise einen zweiteiligen Sockel, bei dem die Sockelhülse •^ aus Metall und der Sockelstein aus Kunststoff gefertigt ist (DE-GM 82 01 536).

Aus dem DE-GM 81 04 771 ist eine Kfz-Lampe mit zweiteiligem Sockel bekannt, bei der der Sockel stein aus Keramik gefertigt ist. Die Befestigung zwischen den beiden Sockelteilen erfolgt durch eine Durchreißnietung, die jedoch viel Spiel läßt und außerdem ein zusätzliches T«il erfordert. Die optische Qualität eines Scheinwerfers hängt jedoch entscheidend von der Güte der Befestigung ab. Sie darf möglichst keinen Spielraum gestatten, um eine Dejustierung der Lampe in bezug auf den Fokus des Scheinwerfers zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lampe mit zweiteiligem Sockel zu schaffen, die sich durch eine besonders einfache und spielfreie Verbindung zwischen den beiden Sockelteilen auszeichnet. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung finden sich in den darauf gerichteten Unteransprüchen.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Verbindung zwischen den beiden Sockelteilen materialschonend und schnell herstellbar ist. Sie zeichnet sich außerdem durch hohe Justiergenauigkeit aus, wie sie bei modernen Scheinwerfern in

^-> zunehmendem Maße erforderlich ist. Weiterhin gleicht diese Verbindung große Toleranzen der Sockelteile bei der Montage aus. Der Toleranzausgleich erfolgt auf verblüffend einfache Weise, indem die Laschen der Sockelhülse nach dem Einsetzen des Sockelsteins zur kolbenfernen Endfläche des Sockelsteins abgebogen werden und sich so der individuellen Abmessung des Sockelsteins anpassen können, wobei der abstehende Rand des Sockelsteins einen festen Anschlag definierter Höhe an dem ihm

2S zugewandten Ende der metallischen Sockelhülse erfährt. Die metallische Sockelhülse kann mit minimaler Toleranz gefertigt werden. In der Grundversion liegen die Laschen eben auf der Endfläche des Sockelsteins an. Die eigentliche Halterung des Sockelsteins wird dabei im Bereich der 90°-Biegui<3 der Laschen erzielt.

Eine noch bessere Haltewirkung wird erreicht, wenn die Laschenenden in Aussparungen der Endfläche des

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Sockelsteins eingebogen sind. Geradlinig abgebogene Laschen können sich wieder geringfügig aufbiegen und dadurch dem Sockelstein Spiel geben. Dagegen sind die in Aussparungen eingebogenen Laschen insgesamt konvex gewölbt. Es wird dadurch eine zweite Haltefläche im Bereich der Aussparung geschaffen. Ein Aufbiegen der gewölbten Lasche ist nirht zn befürchten.

Die Fixierung des Sockelsteins in der Sockelhülse wird erleichtert, wenn die Endfläche des Sockelsteins eine Vertiefung für die gesamte Lasche aufweist. Diese Vertiefung kann der Aussparung für das Laschenende überlagert sein.

Die hier beschriebene Verbindung zwischen Sockelstein und Sockelhülse ist von besonderer Bedeutung, wenn der Sockelstein aus Keramik gefertigt ist, da keramische Teile eine erheblich höhere Toleranz (ca. 0,4 mm) aufweisen als Teile aus Kunststoff (typische Toleranz ca. 0.05 mm). Außerdem reagieren keramische Bauteile empfindlich auf Stoßbel?stung, weshalb hier die Materialschonung von besonderer Bedeutung ist. Mit Hilfe der neuen und einfachen Verbindungstechnik ist es daher möglich, die Vorteile von keramischen Sockelteilen auch für Lampen, die höchste Justiergenauigkeit erfordern, zu nützen: insbesondere wird bei Verwendung von Keramik das Ausdampfverhalten verbessert und die Temperatur wird durch die bessere Wärmeisolation abgesenkt. Bei der Verwendung von Kunststoffteilen muß eine Belagbildung auf dem Reflektor durch aufwendiges nachträgliches Ausheizen oder Auswaschen vermieden werden.

Die Herstellung der Lampe läuft so ab, daß zunächst die Sockelhülse und der Lampenkolben mit dem Leuchtkörper über ein Halteelement zueinander justiert und befestigt werden. Erst dann wird der Sockelstein, der bereits mit den Kontaktelementen bestückt ist, von unten in die Sockelhülse eingesetzt und die Laschen an der Sockelhülse werden abgewinkelt. Dieser Verfahrensablauf hat den Vorteil, daß Lampen, bei denen bei der laufenden

"&Oacgr; Qualitätskontrolle eine Dejustierung festgestellt wird, bereits vor der Montage des Sockelsteins wieder ausgesondert werden können. Dadurch ist es möglich, diese Lampen wieder zu demontieren und neu zusammenzusetzen. Auf diese Weise kann der Mehrverbrauch gesenkt werden.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen im folgenden näher erläutert werden. Es zeigt

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Halogenglühlampe für Autoscheinwerfer in Seitenansicht (Sockel geschnitten)

Figur 2 eine um 90° gedrehte Ansicht der Lampe aus Figur 1 (Sockel geschnitten)

Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel in Seitenansicht (Sockel geschnitten)

Figur 4 eine um 90° gedrehte Ansicht der Lampe aus Figur 3 (Sockel teilweise geschnitten) und ein Detail eines weiteren Ausführungsbeispiels (Fig. 4a)

Figur 5 ein Kontaktelement; der Lampe aus Figur 3

vor der Montage in Seitenansicht (Fig. 5a) und im Schnitt (Fig. 5b)

Bei dem schematisch in Figur 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel einer Halogenglühlampe mit 50 W Leistung handelt es sich um eine Lampe des sog. Typs H7, die in bestimmten Anwendungen die Lampe des sog. Typs H1 ersetzt. Allgemein dienen diese Lampen als Fern- und Abblendlicht in Autoscheinwerfern. Der zylindrische, einseitig gequetschte Hartglaskolben 1 ist mit Inertgas und einem Halogenzusatz gefüllt und mit einer Axialwendel 2 bestückt. Zwei Stromzuführungen 3 für die Wendel sind in die Quetschung 4 eingeschmolzen. Die Quetschung 4 ist von einem metallischen Halteelement 5 umschlossen. Es besteht aus zwei Schalenhälften 5a, 5b, denen jeweils am kolbenfernen Ende ein kurzer Steg 6 angeformt ist, der rechtwinklig nach außen gebogen ist und in eine vom Kolben weggerichtete Schürze 7 mündet, die etwa parallel zur Lr.mpenachse angeordnet ist. Das kegelmantelförmig ausgebauchte Ende 8 der Schürze 7 liegt innen an einer als Hohlzylinder ausgebildeten metallisehen Sockelhülse 9 an und ist mit dieser mittels einer Schmelzschweißung verbunden. Der Sockelhülse ist außerdem am kolbennahen Ende ein Einstellring 10 angeformt, der als Hilfe für die richtige Positionierung mehrere Aussparungen und Noppen 11 aufweist. Der Einstellring 10 liegt in einer Ebene quer zur Lampenachse. Am kolbenfernen Ende der Sockelhülse 9 sind zwei einander gegenüberliegende Laschen 13 angeformt, die zur Montage eines Sockelsteins 12 dienen und die vor der Montage des

Sockelsteins achsparallel (13') angeordnet sind (gestrichelt eingezeichnet).

Der keramische Sockelstein 12 (aus Steatit), dessen Höhe etwas geringer als die der Sockelhülse ist, ist in die Sockelhülse 9 von unten eingepaßt und besitzt im wesentlichen die Form eines Vollzylinders. Er weist seitlich zwei nierenförmige Aussparungen 14 auf, um Platz für die Enden 8 der Schürze zen 7 bereitzustellen. Ein radial nach außen abstehender Rand 15, der am kolbenfernen Ende des Sokkelsteins umläuft, bietet einen Anschlag für die Sockelhülse. Der Rand 15 ist im Bereich der Laschen 13 unterbrochen.
15

Der Sockelstein 12 weist ferner an seiner kolbenfernen Endfläche 16 zwei längliche, radial vom Rand 15 nach innen weisende Vertiefungen 17 auf, in die die beiden rechtwinklig abgebogenen Laschen 13 eingebettet sind. Am inneren Rand jeder Vertiefung 17 ist eine zusätzliche, tiefere Aussparung 18 angebracht, in die die Laschenenden 19 eingebogen sind. Durch diese Anordnung liegen die Laschen 13 nicht an der Endfläche 16 flach an, sondern sind in bezug auf die Endfläche 16 konvex gewölbt. Dies gestattet einen besonders guten Ausgleich der bei Keramikteilen \m Vergleich zu Kunststoffteilen erheblich höheren Toleranzen in den Abmessungen.

Der Sockelstein weist weiterhin zwei axiale Bohrungen 20 auf. In diesen sind zwei Metall-Röhrchen als Rundkontakte 21 eingenietet, indem de»-en oberes Ende aufgeweitet ist. In einiger Entfernung vom oberen Ende sind sie mit einem umlaufenden Wulst 22

ausgestattet, der an einer Mulde 23 am kolbenferner Ende des Sockelsteins als Anschlag wirkt. Die Stromzuführungen 3 sind von der Quetschung 4 kommend zu den Rundkontakten 21 hin abgewinkelt und ar den kolbenfernen Enden der Rundkontakte, wo sich deren innerer Hohlraum 24 ungefähr auf den Durchmesser der Stromzuführungen verjüngt, verschweißt. Ein besonders guter Schutz gegen Spritzwasser o.a. wird erreicht, wenn die kolbenferne Seite des Sockels zusätzlich durch eine angespritzte Kunststoffschicht verkleidet und abgedichtet ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Autolampe des Typs H7 zeigt Figur 3 und 4. Der Hartglaskolber 31 und die Füllung sowie die Axialwendel 32 entsprechen dem ersten Ausführ-jngsbeispiel. Die Quetschung 33 des Kolbens ist in ein einteiliges, in etwa napfförmiges Halteelement 34 aus einer Kupferlegierung federnd eingespannt. Der Napfboden 35, der dem Kolben zugewandt ist, weist einen doppel-T-förmigen Schlitz auf, in dem die Quetschung 33 eingepaßt ist. Vier Höcker 36 auf dem Napfboden 35 dienen als Anschlag, auf dem vier Vorsprünge 30, die seitlich an der Quetschung 33 ausgebildet sind, aufliegen. Die Seitenwand des napfförmigen Halteelements 34 ist in drei Abschnitte gegliedert. Der erste ist ein Kreisring 37, der dem Napfboden direkt benachbart ist und die Quetschung 33 relativ eng umgibt. Der daran anschließende zweite Abschnitt ist ein Kegelstumpf 38, der seinerseits in den dritten Abschnitt 39 übergeht, einem wiederum achsparallelen Kreisring 39 mit im Vergleich zum ersten Kreisring größeren Durchmesser. Der Kreisring 39 besitzt an seinem kolbenferncn Ende vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Zungen 41,

die durch großzügige Freiräume 42 voneinander getrennt sind .

Die Sockelhülse 40 ist ein axial ausgerichteter Hohlzylinder mit einem Kragen. 43, der kolbenseitig über etwa die halbe Höhe des Hohlzylinders nach außen zurückgeboger* ist. Der fragmentarische Kreisring 3§ des Halteelesents liegt außen am Kragen 43 an und ist mit diesem in an sich bekannter Weise verschweißt. Ai. freien Ende des Kragens 43 ist ein Einstellring 44 ausgebildet, der etwa in halber Höhe des Hohlzylinders quer zur Lampenachse plaziert ist. Die gesamte Sockelhülse 40, einschließlich Kragen 43 und Einstellring 44, ist einstückig aus einem zylindrischen Teil im Stülpzugverfahren hergestellt.

Die Sockelhülse ist so gestaltet, daß das Halteelement von außen und damit leicht zugänglich verschweißt werden kann. Dadurch entfallen störende Löcher wie beim Verschweißen an der Innenseite der Sockelhülse. Die Schweißtechnik kann beliebig gewählt werden (z.B. Laserschweißen, Widerstandsschweißen). Der Schweißvorgang, der einen gewissen Anpreßdruck der Einzelteile erfordert, kann bei der

²^ äußerst stabilen Konfiguration von Sockelhülse und Halteelement zu keinerlei Deformation und damit verbundener Dejustierung der Lampe mehr führen.

Am kolbenfernen Ende 49 des Hohlzylinders der Sockelhülse 40, das leicht nach innen gebogen ist, sind ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel zwei einander gegenüberstehende, geradlinig nach innen abgebogene Laschen 45 angeformt, die in Vertiefungen 46 an der kolbenfernen Endfläche 47 eines keramischen Sockelsteins 48 eingepaßt sind.

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Der Boden 46a der Vertiefung 46 verläuft in diesem Ausführungsbeispiel parallel zur Endfläche 47. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Boden 46b leicht gewinkelt zur Endfläche 47 angeordnet, so daß die Lasche 45' um mehr als 90³ abgeboger, wird und dadurch der Halt verbessert wird (Fig. 4a). Das kolbenferne Ende 49 der Sockelhülse liegt an einem radial nach außen abstehenden Rand SO des .Sockelsteins auf, so daß insgesamt eine spielfreie

Halterung des Sockelsteins in der Sockelhülse

erzielt wird. Der Sockelstein iot als Vollzylinder gestaltet. Die beiden Stromzuführungen 51, die aus der Quetschung 33 herausgeführt sind, sind in zwei konisch zulaufenden, durchgehenden öffnungen 54,

¹S die in Achsnähe im Sockelstein 48 angebracht sind, eingefädelt und an der kolbenfernen Endfläche 47 mit den Schweißösen 55 zweier Kontaktfahnen 56 verbunden. Die flachen Stanzkörper der Kontaktfahnen 56 (Fig. 5a und b) selbst sind in separaten

^O Schlitzen 57 gehaltert, die den konisch zu2auf,;i?den öffnungen 54 jeweils eng benachbart sind. Die kolbenferne Endfläche 47 des Sockelsteins besitzt zwei Mulden 58, in die jeweils eine konische öffnung 54 und ein Schlitz 57 gemeinsam münden, wobei die Schweißöse 55 der Kontaktfahne, die um 90° gegen den Stanzkörper der Kontaktfahne abgewinkelt ist, am Boden der Mulde 58 aufliegt. Auf der dem Kolben zugewandten Endfläche 59 des Sockelsteins ist an der Mündung jedes Schlitzes 57 einseitig eine Schräge 60 ausgespart, die zur konischen öffnung 54 hin ansteigt. Das an der Endfläche 59 überstehende Ende 61 jeder Kontaktfahne 56 bildet einen schmalen Bogen über der Schweißöse und ist mittig geschlitzt. Die zur Schweißöse gewandte

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Unterseite 63 jeder Bogenhälfte 62 ist so abgeschrägt, daß die Höhe der Bogenhälfte zur Mitte der Kontaktfahne hin zunimmt (Fig. 5a). Die beiden Bogenhälften 62 sind um maximal 90° in Richtung zur Schräge 60 verdreht (Fig. 3 bzw. Pfeil in Fig. 5b) und liegen an dieser an. Auf diese Weise wird eine sichere und spielfreie Befestigung der Kontaktfahne am keramischen Sockelstein erreicht, die den großen Toleranzen in den Abmessungen, die bei Keram'kteilen auftreten kennen, Rechnung tragen. Die Schräge des Sockelsteins und die Verdrehung der Bogenhälften schaffen zusammen einen Toleranzausgleich, wobei die Höhe des Auflagepunktes der Bogenhälften der Kontaktfahne an der Schräge je nach Drehwinkel individuell variiert. Die Kontaktfahne, die durch die Schweißöse ein Gegenlager hat, wird durch die Drehung zur Schräge hin "festgezogen".

Insgesamt zeichnet sich das zweite Ausführungsbeispiel durch eine besonders geringe Bauhöhe der Lampe aus. Sie beträgt 62 ^m. Damit lassen sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel 13 mm an Bauhöhe einsparen. Diese sehr kompakte Lampe kommt den Anforderungen des Automobilbaus (z.B. geringer Windwiderstand) besonders entgegen, oie geringe Bauhöhe wird durch eine optimierte Gesamtkonzeption des Sockels (einschließlich Halteelement) erreicht. Hierbei ist auch auf die höhere thermische Belastbarkeit eines keramischen Sockelsteins hinzuweisen, die im Vergleich zu Kunststoffmaterialien eine größere Nähe zum Kolben ermöglicht. Der bei Verwendung von Keramik notwendige Toleranzausgleich wird durch besonders platzsparende Maßnahmen realisiert, wobei gleichzeitig die erforderliche hohe Justiergenauigkeit bedacht werden mußte.

Claims (10)

- 11 Schutzansprüche

1. Kittlos gesockelte elektrische Lampe, bestehend aus zumindest

- einem einseitig gequetschten Glaskolben (1) mit mindestens einem Leuchtkörper (2)

■> - an der Quetschung (3) herausgeführten Stromzuführungen (2 7 j

- einem zweiteiligen Sockel, bestehend aus einer metallischen Sockelhülse (9) und einem zweiten Sockelteil aus isolierendem Material (im folgenden Sockelstein (17) genannt)

- Kontaktelementen, die am Sockel befestigt sind und mit den Stromzuführungen elektrisch-leitend verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sockelhülse (9; 4Oi ¹^ als Hohlzylinder ausgebildet ist, in den der Sokkelstein (12; 48) als Vollzylinder eingepaßt ist, wobei der Sockelstein (12; 48) einen nach außen abstehenden Rand (15; 50) besitzt, auf dem die

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2&bgr; hülse am kolbenfernen Ende (49) Laschen angeformt sind, die um ca. 90° nach innen zur Endfläche (16; 47) des Sockelsteins hin abgebogen sind.

2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen in Vertiefungen (17; 46) der kolbenfernen Endfläche des Sockelsteins eingebettet sind.

3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine (zusätzliche) Aussparung (14) für das Ende (19) der Lasche vorgesehen ist.

4. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

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dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen in bezug auf die Endfläche (16) konvex gekrümmt sind.

5. Lampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung einen schräg zur Endfläche des Sockelsteins geneigten Boden aufweist.

6. Läiiipc nSCu Anspruch 1, dadurch gckcnnZci CuTiCt ,

daß der Sockelhülse zwei einander gegenüberstehende Laschen (13; 45) angeformt sind.

7. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kolbennahe Endfläche (59) des Sockelsteins Schrägen (60) aufweist, und daß die Kontaktelemente als Fahnen (56) ausgebildet sind, die in durchgehenden Längsschlitzen (57) am Sockelstein verankert sind, wobei die Fahnen (56) abgewinkelte Ösenteile (55) besitzen, die an der kolbenfernen Endfläche (49) des Sockelsteins anliegen und das kolbenseitige Ende (61) der Fahnen an der kolbenseitigen i_,n<j &khgr; &khgr; öCiiS y*j&j &udigr;&igr;/6~5&idiagr;&bgr;&igr;&idiagr;&idiagr; ,

im Bereich der Schrägen (60) an der kolbenseitigen Endfläche (59) klemmend anliegt.

8. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder der Sockelhülse (40) an seinem kolbenseitigen Ende nach außen zurückgebogen ist und einen Kragen (43) bildet, an der ein Einstellring (44) angeformt ist.

9. Lampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschung (33) des Kolbens (31) von einem napfförmigen Halteelement (34) umschlossen ist, das einen Kreisring (39) besitzt, der den Kragen (43)

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der Sockelhülse umgibt und mit ihm punktuell verschweißt ist.

10. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockelstein (12; 48) aus Keramik ist.