EP1665318A2 - Zweiseitig verschlossene elektrische lampe und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Zweiseitig verschlossene elektrische lampe und verfahren zu deren herstellung

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Publication number
EP1665318A2
EP1665318A2 EP04786757A EP04786757A EP1665318A2 EP 1665318 A2 EP1665318 A2 EP 1665318A2 EP 04786757 A EP04786757 A EP 04786757A EP 04786757 A EP04786757 A EP 04786757A EP 1665318 A2 EP1665318 A2 EP 1665318A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact element
sleeve
power supply
diameter
lamp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04786757A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Benedix
Rainer Braun
Jörg THÄLE
Hartmut Wilke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP1665318A2 publication Critical patent/EP1665318A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J5/00—Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J5/50—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it
    • H01J5/52—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it directly applied to or forming part of the vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/36—Solid anodes; Solid auxiliary anodes for maintaining a discharge
    • H01J1/44—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/32—Sealing leading-in conductors
    • H01J9/323—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device
    • H01J9/326—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device making pinched-stem or analogous seals

Definitions

  • the invention relates to a double-ended electric lamp and a method for its production according to the preamble of claim 1.
  • These are both metal halide lamps and incandescent lamps such as halogen incandescent lamps.
  • EP 780 883 already discloses an electric lamp which is closed on two sides and a method for its production, two base parts having contact elements which are seated in tubular extensions at the end of bruises which effect the seal.
  • the contact elements extend transversely to the lamp axis and are surrounded by the tubular extensions as sleeves. They are completely or partially attached along the circumference of the contact elements.
  • the disadvantage of this is that the contact elements easily tilt, so that they are no longer exactly transverse to the lamp axis and, moreover, the risk of breakage is relatively high.
  • Another disadvantage is the complicated production that requires new machines.
  • the advantage of the present invention is that the ceramic sleeve material can be completely saved and therefore also no cement is required. The time-consuming baking out of the base cement is completely eliminated.
  • the glass base sleeve can be shaped at the same time as the squeezing step. However, it is more suitable to use a separate pipe part for the production. Overall, this results in considerable material cost savings compared to ceramic bases (in the order of 50%), without the basic manufacturing process having to be changed significantly. The same machines can therefore be used as for ceramic bases, but after appropriate adjustment. This is a significant advantage over the concept of EP 780 883.
  • the electric lamp which is closed on both sides, consists of a longitudinally elongated lamp bulb which is sealed in a vacuum-tight manner and defines a longitudinal axis. It is equipped at its two opposite ends with sealing parts, in particular melts or pinch seals, with each pinch seal enclosing a pinch film, for example, which connects the inner and outer power supply lines to one another. Lamp bases are attached to the outer ends of the sealing parts. These each consist of a sleeve which is formed from the material of the lamp bulb or preferably from a separate part and which is attached to the outer end of the seal (melting or pinch seal).
  • This sleeve has an inner and an outer diameter, the wall thickness of the sleeve depending on the type being of the order of about one millimeter.
  • a contact element with play which is electrically conductively connected to the external power supply.
  • the contact element extends essentially transversely to the lamp axis.
  • the basic shape of the contact element is a circular disk or another disk-like shape, in particular a plate. However, slight deviations from the circular shape are not excluded.
  • the sleeve does not have to be exactly cylindrical either. Both parts of the base, sleeve and contact element, are preferably on top of one another. the coordinated in cross-section and advantageously circular cylindrical.
  • the (largest) diameter of the contact element is loosely adapted to the inside diameter of the sleeve, and is preferably about 85 to 95% of the inside diameter of the sleeve.
  • the contact element itself is expressly dispensed with in the sleeve, as a result of which the production speed is increased. This is now possible because the length L of the sleeve is kept very short. It is in particular L ⁇ 15 mm, preferably L ⁇ 10 mm. For example, L can be 3 to 8 m.
  • the contact element is secured against tilting by section-wise forming the glass sleeve of the base on a neck part or the power supply at a point immediately behind the contact element.
  • a power supply with a diameter of at least 0.4 mm, preferably at least 0.5 mm, is recommended. Values between 0.5 and 0.7 mm are typical. This covers a requirement profile with the following points: the power supply avoids kinking, withstands high currents and survives the crushing process undamaged.
  • the distance of the edge of the disk-like body from its center, ie its radius, changes over the circumference.
  • the particular advantage of a free contact element is that consideration of the compatibility between the glass material of the sleeve and the metallic material of the contact element is no longer important, since due to the lack of contact between them, the coefficient of thermal expansion no longer requires the material of the contact element would be adjusted to the thermal expansion coefficient of the piston material (generally quartz glass).
  • the glass material of the sleeve is in particular similar to the piston material, but the requirements for purity and optical quality can be chosen lower.
  • a suitable material for the contact material is, for example, stainless steel (V2A, in particular also nickel-plated) or, above all, nickel, possibly coated, for example silver-plated or gold-plated, or copper (in particular nickel-plated).
  • the outer power supply is an axially arranged wire.
  • the contact element is an eyelet-like extension (neck part) into which the wire can be inserted.
  • a second variant is to bend the wire-shaped outer power supply and to weld the long side of the angle piece to the contact element. Finally, the contact element can also be butt-welded directly to the axial wire of the power supply.
  • the contact element is bulged toward the power supply.
  • the angle piece can be welded well to this concave curvature.
  • the edge of the contact element has a thickness between 1.2 and 1.6 mm, for example 1.4 mm. In a particularly preferred embodiment, this dimensioning rule applies to the entire contact element.
  • the production of such bases from glass sleeves integrated on the seal can in principle be integrated into the usual production process for lamps of the type described, for example (with the aid of a four-jaw squeezing machine) in EP-A 451 647.
  • the jaws now each contain an integrated molding device which not only forms the pinch, but also the glass sleeve.
  • the end of the lamp bulb in particular also the area of the later glass sleeve, is brought to the deformation temperature.
  • the surface tension results in a defined self-deformation of the piston end, so that the pipe diameter constricts there. Due to the shaped jaws adapted to the intended base shape, the piston is now closed by the pinch jaws.
  • the base geometry is embossed, whereby the contact element is held in the right place using negative pressure or a pair of pliers.
  • a defined inner diameter of the glass sleeve is achieved by suitably chosen processing parameters. Due to the short sleeve length for improvement For the sake of stability, no special centering parts, as described in EP 780 883, are required.
  • eyelet-like attachment part and contact element are made from one piece, mostly stainless steel, tungsten or molybdenum being used as the material.
  • an attachment part is usually not necessary due to the short overall length.
  • the above concept is suitable for many types of lamps, in particular for discharge lamps or incandescent lamps. It is particularly preferred for lamps without an outer bulb. If an outer bulb is used, it can completely or partially surround the discharge vessel. The lamp shafts can be crushed or melted down.
  • the contact element is usually shaped like a disk, usually as a circular disk or oval. ⁇
  • the contact elements are advantageously accommodated in the interior of the sleeve and at least 0.5 mm, in particular 1 mm, from the outer end of the sleeve.
  • the production takes place inexpensively as follows.
  • a conventional lamp for example a halogen lamp pinched on two sides, is manufactured, the bulb of which is made of quartz glass, the external power leads protruding from the pinch.
  • the contact element is attached to the outer power supply.
  • a circular cylindrical quartz glass tube is provided with a length between 3 and 15 mm, typically 5 to 10 mm, which is desired for the dimension of the sleeve. This tube is placed over the contact element and attached to the end of the pinch. The pipe is held centrally and the end of it is brought to the pinch by means of propulsion.
  • connection area between the pipe end and the pinch is heated so that the mutually facing ends of the pipe and the pinch can be connected to one another and advantageously formed in the process.
  • the advance of the pipe end is set by a stop in its position relative to the calotte in the base.
  • laser radiation is particularly suitable, preferably defocused, plasma or flame.
  • the dimensions of the tube in the area of the contact element are retained as far as possible. This makes it possible to use suitably selected pipes with exact dimensions and diameter-adjusted contact elements with a low tolerance.
  • the sleeve can be deformed by a defocused laser and a crimping or shaping jaw cooperating in such a way that the diameter of the sleeve in the region between the contact element and the end of the crimping is further reduced, in particular to an inner diameter of the tube that is smaller than is the outer diameter of the calotte.
  • the sleeve preferably bears on the external power supply, possibly also on a neck part for the contact element. This stabilizes the contact element against tilting. This property is particularly important when inserting the lamp into the socket.
  • a typical application is for metal halide lamps and incandescent halogen lamps.
  • FIG. 1 shows a halogen incandescent lamp in side view (a) and rotated by 90 ° (b);
  • Figure 2 shows a halogen incandescent lamp in side view (a) and rotated by 90 ° (b); 3 shows a halogen incandescent lamp in a side view (FIG. 3a) and rotated by 90 ° (FIG. 3b) and a contact element in two exemplary embodiments (FIGS. 3c and 3e) and a further exemplary embodiment of a halogen incandescent lamp in a side view (FIG. 3d);
  • Figure 4 shows an embodiment of a metal halide lamp in side view;
  • Figure 5 shows another embodiment of a base in side view;
  • Figure 6 shows another embodiment of a contact element in section.
  • FIG. 1 shows the side view of a halogen incandescent lamp pinched on both sides, in each case rotated by 90 ° (FIGS. 1a and 1b). It consists of a cylindrical bulb 1, in which a luminous element 2 is arranged axially. It is held in the piston 1 by knobs 10.
  • the luminous element 2 consists of luminous sections 3 with a small slope, which are separated from one another by non-luminous sections 4 with a large slope.
  • the ends 5 of the filament also consist of non-illuminating sections with a large slope.
  • the ends 5 are embedded directly in the pinch 6 in their function as an internal power supply and are connected there with a pinch film 7.
  • the end 8 of the film 7 facing the filament is bent inside the pinch 6, the filament end 5 being inserted into the bend 9 and thus making electrical contact with the film 7 purely mechanically.
  • a tubular glass sleeve 11 with an outer diameter of 7.0 mm and an inner diameter of 5 mm is integrally formed on the outside of the pinch 6 as a base.
  • the sleeve 11 is about 7 mm long. It is thus narrower than the broad side of the pinch 6, but wider than the narrow side of the pinch 6. Accordingly, there is a transition zone 12 between the pinch 6 and the sleeve 11.
  • a disk-like contact element 13 which is made of nickel with a thickness of 1.4 mm, is embedded in the sleeve 11 transversely to the lamp axis at a depth of 3 mm from the sleeve end. It is designed as a circular disk, the radius of the disk 13 being approximately 90% of the radius of the inner diameter of the sleeve 11.
  • FIG. 2 shows two views rotated by 90 ° (FIGS. 2a and 2b) of a halogen incandescent lamp pinched on both sides. It consists of a cylindrical bulb 1, in which a luminous element 2 is arranged axially. It is held in the piston 1 by knobs 10.
  • the piston is made of high-purity quartz glass.
  • the luminous element 2 consists of luminous sections 3 which are separated from one another by non-luminous sections 4.
  • the ends 5 of the filament also consist of non-illuminating sections with a large slope.
  • the ends 5 are embedded directly in the pinch 6 in their function as an internal power supply and are connected there with a pinch film 7.
  • the end 8 of the film 7 facing the filament is bent inside the pinch 6, the filament end 5 being inserted into the bend 9 and thus making electrical contact with the film 7 purely mechanically.
  • the film is 2.5 ⁇ m thick.
  • a separate tubular sleeve 11 made of inferior quality quartz glass with an outer diameter of 7.45 mm and an inner diameter of 5 mm is molded onto the outside of the pinch 6 as a base.
  • the sleeve 11 is about 8 mm long. It is narrower than the broad side of the pinch 6, but wider than the narrow side of the pinch 6. Accordingly, there is a punctual transition zone between the pinch 6 and the sleeve 11. Surprisingly, it has been found that a local transition zone at the two contact points 12a and 12b already guarantees a secure hold towards the pinch.
  • a disk-like contact element 13 which is made of nickel-plated copper with a thickness of 1.1 mm, is embedded in the sleeve 11 transversely to the lamp axis at a distance of 1 mm (minimum value is 0.5 mm) from the sleeve end. It has a circular design and is often referred to below as a calotte.
  • FIG. 3 shows two views rotated by 90 ° (FIGS. 3a and 3b) of a further exemplary embodiment of a halogen incandescent lamp squeezed on both sides.
  • the same technical features have the same reference numbers as in FIG. 2.
  • a separate tubular sleeve 11 made of quartz glass with an outer diameter of 7.45 mm and an inner diameter of 5 mm is molded onto the outside of the pinch 6 as a base. The sleeve 11 is about 14 mm long.
  • a disk-like contact element 13 which is made of nickel-plated copper with a thickness of 1.1 mm, is embedded in the sleeve 11 transversely to the lamp axis at a distance of 1 mm (minimum value is 0.5 mm) from the sleeve end.
  • a hollow neck part 14 is integrally formed on the back of the cap 13, see also FIG. 3c.
  • a molybdenum wire with a diameter of 0.6 mm is arranged as an external power supply 15 between the film 7 and the cap 13 and is welded to the neck part 14.
  • a particularly good, stable alignment of the cap 13 is achieved here in that the sleeve 11 is heated after or during attachment to the pinch in the area of a section 40 behind the cap 13 and this section 40 is molded onto the neck part 14 so that it is significantly reduced in diameter as a constricted section 40.
  • No glass-metal connection is created, so that there is no need to adjust the thermal expansion coefficients. Rather, section 40 supports the neck part purely mechanically. There is no gas-tight connection.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a metal halide lamp.
  • the discharge vessel made of quartz glass which is designed as a barrel body 30, includes two electrodes 31 in addition to a metal halide filling.
  • the piston ends are sealed by crushing 32, in which foils 33 are embedded.
  • the outer power supply 21 is guided in a tubular separate sleeve 22, which represents an extension of the discharge vessel, and ends in a socket 23 of an integral base part 24.
  • the base is made in one piece from steel and also includes a plate-like circular disc 25 as a contact element.
  • the bulbous part of the discharge vessel is surrounded by an outer bulb 27, which is rolled up in the region of the transition between the pinch 32 and the sleeve 22 (FIG. 29).
  • 5 shows a further exemplary embodiment of a halogen incandescent lamp in a detail.
  • the contact element 20 is bulged in a plate shape, while the wire-shaped external power supply 21 is angled within the sleeve 11 (19).
  • the angled part 22 is connected with its long side to the back of the contact element 20 by means of resistance welding.
  • a wire-shaped external power supply 21 can also be butt-welded or soldered (17) directly to the contact element 20 in the region of a bulge 18, see FIG. 6.

Landscapes

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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

Der längsgestreckte Kolben (1) der Lampe ist an einander gegenüberliegenden Enden durch Abdichtungsteile (6; 32) verschlossen, wobei jeweils ein Sockel an einem Ende angebracht ist, wobei der Sockel ein elektrisches Kontaktelement (13; 25) aufweist, das mit einer zu einem Leuchtmittel führenden Stromzuführung (15; 21) elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Kontaktelement in einer rohrförmigen Verlängerung (11; 22) des Abdichtungsteils untergebracht ist; der maximale Außendurchmesser des Kontaktelements (13; 25) ist dem Innendurchmesser der Hülse locker angepasst.

Description

"Zweiseitig verschlossene elektrische Lampe und Verfahren zu deren Herstellung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Zweiseitig verschlossene elektrische Lampe und Verfahren zu deren Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei sowohl um Metallhalogenidlampen als auch um Glühlampen wie Halogenglühlampen.
Stand der Technik
Aus der EP 780 883 ist bereits eine Zweiseitig verschlossene elektrische Lampe und Verfahren zu deren Herstellung bekannt, wobei zwei Sockelteile Kontaktelemente aufweisen, die in rohrförmigen Verlängerungen am Ende von Quetschungen, die die Abdichtung bewirken, sitzen. Die Kontaktelemente erstrecken sich quer zur Lampenachse und sind von den rohrförmigen Verlängerungen als Hülsen umfan- gen. Sie sind entlang des Umfangs der Kontaktelemente vollständig oder teilweise befestigt. Nachteilig daran ist, dass leicht ein Verkanten der Kontaktelemente auftritt, so dass sie nicht mehr exakt quer zur Lampenachse stehen und außerdem die Bruchgefahr relativ hoch ist. Ein weiterer Nachteil ist die komplizierte Fertigung, die neue Maschinen erfordert.
Darstellung der Erfindung Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zweiseitig verschlossene Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die einen einfachen, sicher montierten und exakt ausgerichteten Sockel besitzt. Eine weitere Aufgabe ist, einen kostengünstigen Sockel und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen sowie einen Sockel, der sich insbesondere gut für die Automatisierung eignet. Diese Aufgaben werden durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und 8 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das keramische Hülsen- material völlig eingespart werden kann und damit auch auf Kitt vollständig verzichtet werden kann. Das zeitaufwendige Ausheizen des Sockelkitts entfällt völlig. Das Ausformen der Glassockelhülse kann im Prinzip gleichzeitig mit dem Fertigungsschritt des Quetschens durchgeführt werden. Besser geeignet ist aber, ein separates Rohrteil für die Herstellung zu verwenden. Insgesamt ergibt sich eine erhebliche Materi- alkosteneinsparung gegenüber Keramiksockeln (Größenordnung 50 %), ohne dass der prinzipielle Fertigungsablauf dagegen wesentlich verändert werden müsste. Es können also die gleichen Maschinen wie für Keramiksockel, allerdings nach entsprechender Anpassung, verwendet werden. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Konzept von EP 780 883. Erfindungsgemäß besteht die zweiseitig verschlossene elektrische Lampe aus einem vakuumdicht abgeschlossenen, längsgestreckten Lampenkolben, der eine Längsachse definiert. Er ist an seinen beiden einander gegenüberliegenden Enden mit Abdichtungsteilen, insbesondere Einschmelzungen oder auch Quetschdichtungen, ausgestattet, wobei beispielsweise jede Quetschdichtung eine Quetschfolie umschließt, die innere und äußere Stromzuführungen miteinander verbindet. An den äußeren Enden der Abdichtungsteile sind jeweils Lampensockel angebracht. Diese bestehen jeweils aus einer Hülse, die aus dem Material des Lampenkolbens oder bevorzugt aus einem separaten Teil gebildet ist und die an das äußere Ende der Abdichtung (Einschmelzung oder Quetschdichtung) angesetzt ist. Diese Hülse be- sitzt einen inneren und äußeren Durchmesser, wobei die Wandstärke der Hülse typenspezifisch in der Größenordnung von etwa einem Millimeter liegt. Im Innern der Hülse sitzt mit Spiel ein Kontaktelement, das mit der äußeren Stromzuführung elektrisch leitend verbunden ist. Das Kontaktelement erstreckt sich im wesentlichen quer zur Lampenachse. Die Grundform des Kontaktelements ist eine Kreisscheibe oder eine andere scheibenähnliche Gestalt, insbesondere ein Teller. Geringe Abweichungen von der Kreisform sind jedoch nicht ausgeschlossen. Auch die Hülse muss nicht exakt zylindrisch sein. Bevorzugt sind beide Teile des Sockels, Hülse und Kontaktelement, aufeinan- der im Querschnitt abgestimmt und vorteilhaft kreiszylindrisch. Dabei ist der (größte) Durchmesser des Kontaktelements dem Innendurchmesser der Hülse locker ange- passt, bevorzugt ist er etwa 85 bis 95 % des Innendurchmessers der Hülse. Auf eine Befestigung des Kontaktelements selbst in der Hülse wird ausdrücklich verzich- tet, wodurch die Fertigungsgeschwindigkeit erhöht wird. Dies ist jetzt möglich, weil die Länge L der Hülse sehr kurz gehalten ist. Sie ist insbesondere L < 15 mm, bevorzugt L < 10 mm. Beispielsweise kann L bei 3 bis 8 m liegen. Vorteilhaft wird das Kontaktelement durch abschnittsweises Anformen der aus Glas bestehenden Hülse des Sockels an ein Halsteil oder die Stromzuführung an einer Stelle unmittelbar hin- ter dem Kontaktelement gegen Verkippen gesichert.
Für eine stabile Halterung des Kontaktelements empfiehlt sich eine Stromzuführung mit einem Durchmesser von wenigstens 0,4 mm, bevorzugt mindestens 0,5 mm. Typisch sind Werte zwischen 0,5 und 0,7 mm. Damit ist ein Anforderungsprofil abgedeckt mit folgenden Punkten: die Stromzuführung vermeidet das Abknicken, hält hohe Ströme aus und übersteht den Quetschvorgang unbeschadet.
In einer anderen möglichen Ausführungsform des Kontaktelements, beispielsweise einer Ellipse, ändert sich der Abstand des Randes des scheibenähnlichen Körpers von seinem Mittelpunkt, also sein Radius, über den Umfang.
Der besondere Vorteil eines freien Kontaktelements ist, dass eine Rücksichtnahme auf die Verträglichkeit zwischen dem Glasmaterial der Hülse und dem metallischen Material des Kontaktelements keine Bedeutung mehr hat, da aufgrund des fehlenden Kontakts zwischen ihnen nicht mehr erforderlich ist, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient das Material des Kontaktelements dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Kolbenmaterials (im allgemeinen Quarzglas) angepasst wä- re. Das Glasmaterial der Hülse ist insbesondere ähnlich dem Kolbenmaterial, wobei jedoch die Anforderungen an die Reinheit und optische Qualität geringer gewählt werden können. Ein geeignetes Material für das Kontaktmaterial ist beispielsweise Edelstahl (V2A, insbesondere auch vernickelt) oder vor allem Nickel, evtl. beschichtet, beispielsweise versilbert oder vergoldet, oder Kupfer (insbesondere vernickelt). Umgekehrt kann im Falle einer separaten Hülse dessen Material optimal auf das Material des Kontaktelements angepasst werden, so dass auch ein integrales Halsteil verwendet werden kann. Die äußere Stromzuführung, die die Quetschfolie bzw. innere Stromzuführung mit dem Kontaktelement verbindet, kann prinzipiell auf verschiedene Weisen realisiert werden.
Eine erste Möglichkeit ist, dass die äußere Stromzuführung ein axial angeordneter Draht ist. Vorteilhaft besitzt u.U. dabei das Kontaktelement ein ösenähnliches Ansatzstück (Halsteil), in das der Draht eingesetzt werden kann. Eine zweite Variante ist, die drahtförmige äußere Stromzuführung abzuwinkein und die Längsseite des Winkelstücks am Kontaktelement zu verschweißen. Schließlich kann das Kontaktelement auch direkt mit dem axialen Draht der Stromzuführung stumpf verschweißt werden.
Insbesondere im Falle der Abwinkelung eines Teils der äußeren Stromzuführung ist es vorteilhaft, dass das Kontaktelement zur Stromzuführung hin ausgebaucht ist. An dieser konkaven Wölbung kann das Winkelstück gut verschweißt werden.
Für die Stabilität des Kontaktelements in der Glashülse hat es sich als günstig er- wiesen, wenn zumindest der Rand des Kontaktelements eine Dicke zwischen 1 ,2 und 1 ,6 mm besitzt, beispielsweise 1 ,4 mm. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform gilt diese Bemessungsregel für das ganze Kontaktelement.
Die Herstellung derartiger Sockel aus an der Abdichtung integrierten Glashülsen lässt sich im Prinzip in den üblichen Herstellungsablauf für derartige Lampen ein- binden wie er beispielsweise (mit Hilfe einer Vierbackenquetschmaschine) in der EP-A 451 647 beschrieben ist. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sockels enthalten die Backen jetzt jeweils eine integrierte Formeinrichtung, die nicht nur die Quetschung, sondern auch die Glashülse formt. Dabei wird zunächst als Zwischenschritt das Ende des Lampenkolbens, insbesondere auch der Bereich der späteren Glashülse, auf Verformungstemperatur gebracht. Durch die Oberflächenspannung kommt es dadurch zu einer definierten Selbstverformung des Kolbenendes, so dass sich dort der Rohrdurchmesser einschnürt. Durch die der beabsichtigten Sockelform angepassten Formbacken wird nun ein Verschluss des Kolbens durch die Quetschbacken erreicht. Gleichzeitig wird die Sockelgeometrie geprägt, wobei das Kontakt- element mittels Unterdruck oder durch eine Zange an die richtige Stelle gehalten wird. Ein definierter Innendurchmesser der Glashülse wird durch geeignet gewählte Verarbeitungsparameter erreicht. Aufgrund der kurzen Hülsenlänge zur Verbesse- rung der Stabilität werden keine speziellen Zentrierteile, wie in EP 780 883 beschrieben, benötigt.
Insbesondere sind ösenähnliches Ansatzteil und Kontaktelement aus einem Stück gefertigt, wobei meist rostfreier Stahl, Wolfram oder auch Molybdän als Material dienen. Ein Ansatzteil ist jedoch meist aufgrund der kurzen Baulänge nicht erforderlich.
Grundsätzlich eignet sich das vorstehende Konzept für viele Arten von Lampen, insbesondere für Entladungslampen oder Glühlampen. Besonders bevorzugt ist es bei Lampen ohne Außenkolben. Im Falle der Verwendung eines Außenkolben kann dieser das Entladungsgefäß vollständig oder teilweise umgeben. Die Lampenschäfte können Quetschungen oder Einschmelzungen sein.
Üblicherweise ist das Kontaktelement scheibenartig geformt, und zwar meist als Kreisscheibe oder Oval. ϊ
Um eine sichere Kontaktierung zu gewährleisten, sind die Kontaktelemente vorteil- haft im Inneren der Hülse untergebracht und dabei vom äußeren Ende der Hülse mindestens 0,5 mm, insbesondere 1 mm, beabstandet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Herstellung kostengünstig folgendermaßen. Zunächst wird eine übliche Lampe, beispielsweise eine zweiseitig gequetschte Halogenglühlampe, hergestellt, deren Kolben aus Quarzglas besteht, wobei die äußeren Stromzuführungen aus der Quetschung herausragen. Dann wird das Kontaktelement an der äußeren Stromzuführung befestigt. Daneben wird ein kreiszylindrisches Quarzglasrohr mit einer für die Abmessung der Hülse gewünschten Länge zwischen 3 und 15 mm, typisch 5 bis 10 mm, bereitgestellt. Dieses Rohr wird über das Kontaktelement gestülpt und an das Ende der Quet- schung angesetzt. Dabei wird das Rohr zentrisch gehaltert und dessen Ende mittels Vortrieb an die Quetschung herangeführt. Nun wird der Verbindungsbereich zwischen Rohrende und Quetschung erwärmt, so dass die einander zugewandten Enden von Rohr und Quetschung miteinander verbunden und vorteilhaft dabei geformt werden können. Bei der Formgestaltung, bevorzugt als Anformen an die Halterung des Kontaktelements realisiert, wird der Vortrieb des Rohrendes durch einen Anschlag in seiner relativen Lage zur Kalotte im Sockel eingestellt. Als Wärmequelle eignet sich insbesondere Laserstrahlung, bevorzugt defokussiert, Plasma oder Flamme. Die Abmessungen des Rohrs im Bereich des Kontaktelements bleiben dabei möglichst erhalten. Dadurch ist es möglich, passend gewählte Rohre mit exakten Abmessungen und im Durchmesser angepasste Kontaktelemente mit gerin- ger Toleranz zu verwenden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Hülse verformt werden, indem ein defokussierter Laser und eine Quetsch- oder Formbacke so zusammenwirken, dass der Durchmesser der Hülse im Bereich zwischen Kontaktelement und Ende der Quetschung weiter reduziert wird, insbesondere auf einen Innendurchmesser des Rohres, der kleiner als der Außendurchmesser der Kalotte ist. Bevorzugt liegt dabei die Hülse an der äußeren Stromzuführung an, evtl. auch an einem Halsteil für das Kontaktelement. Damit wird eine Stabilisierung des Kontaktelements gegen Verkippen erzielt. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig beim Einsetzen der Lampe in die Fassung.
Eine typische Anwendung ist für Metallhalogenidlampen und Halogenglühlampen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 eine Halogenglühlampe in Seitenansicht (a) und um 90° gedreht (b);
Figur 2 eine Halogenglühlampe in Seitenansicht (a) und um 90° gedreht (b); Figur 3 eine Halogenglühlampe in Seitenansicht (Figur 3a) und um 90° gedreht (Figur 3b) sowie ein Kontaktelement in zwei Ausführungsbeispielen (Figur 3c und 3e) sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Halogenglühlampe in Seitenansicht (Figur 3d); Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer Metallhalogenidlampe in Seitenansicht; Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sockels in Seitenansicht; Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kontaktelements im Schnitt. Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt die seitliche Ansicht einer zweiseitig gequetschten Halogenglühlampe, jeweils um 90° (Fig. 1a und 1b) gedreht. Sie besteht aus einem zylindrischen Kolben 1 , in dem ein Leuchtkörper 2 axial angeordnet ist. Er ist im Kolben 1 durch Noppen 10 gehaltert. Der Leuchtkörper 2 besteht aus leuchtenden Abschnitten 3 mit kleiner Steigung, die durch nichtleuchtende Abschnitte 4 mit großer Steigung voneinander getrennt sind. Auch die Enden 5 des Leuchtkörpers bestehen aus nichtleuchtenden Abschnitten großer Steigung. Die Enden 5 sind in ihrer Funktion als innere Stromzuführung direkt in die Quetschung 6 eingebettet und dort mit einer Quetschfolie 7 verbunden. Das dem Leuchtkörper zugewandte Ende 8 der Folie 7 ist innerhalb der Quetschung 6 umgeknickt, wobei das Leuchtkörperende 5 in den Knick 9 eingeführt ist und somit rein mechanisch einen elektrischen Kontakt mit der Folie 7 herstellt.
An die Quetschung 6 ist außen als Sockel eine rohrförmige Glashülse 11 integral angeformt mit einem Außendurchmesser von 7,0 mm und einem Innendurchmesser von 5 mm. Die Hülse 11 ist etwa 7 mm lang. Sie ist damit schmaler als die Breitseite der Quetschung 6, jedoch breiter als die Schmalseite der Quetschung 6. Dementsprechend befindet sich zwischen Quetschung 6 und Hülse 11 eine Übergangszone 12.
In der Hülse 11 ist quer zur Lampenachse in einer Tiefe von 3 mm vom Hülsenende ein scheibenartiges Kontaktelement 13 eingebettet, das aus Nickel mit einer Dicke von 1 ,4 mm gefertigt ist. Es ist als Kreisscheibe gestaltet, wobei der Radius der Scheibe 13 etwa 90 % des Radius des Innendurchmessers der Hülse 11 beträgt.
An der Rückseite des Elements 13 ist ein hohles Halsteil 14 angesetzt. Zwischen Folie 7 und Element 13 mit Halsteil 14 ist ein Molybdändraht mit einem Durchmes- ser von 0,6 mm als äußere Stromzuführung 15 angeordnet, der mit dem Halsteil 14 verschweißt ist. Figur 2 zeigt zwei um 90° gedrehte Ansichten (Fig. 2a und 2b) einer zweiseitig gequetschten Halogenglühlampe. Sie besteht aus einem zylindrischen Kolben 1 , in dem ein Leuchtkörper 2 axial angeordnet ist. Er ist im Kolben 1 durch Noppen 10 gehaltert. Der Kolben besteht aus hochreinem Quarzglas. Der Leuchtkörper 2 besteht aus leuchtenden Abschnitten 3, die durch nichtleuchtende Abschnitte 4 voneinander getrennt sind. Auch die Enden 5 des Leuchtkörpers bestehen aus nichtleuchtenden Abschnitten großer Steigung. Die Enden 5 sind in ihrer Funktion als innere Stromzuführung direkt in die Quetschung 6 eingebettet und dort mit einer Quetschfolie 7 verbunden. Das dem Leuchtkörper zugewandte Ende 8 der Folie 7 ist innerhalb der Quetschung 6 umgeknickt, wobei das Leuchtkörperende 5 in den Knick 9 eingeführt ist und somit rein mechanisch einen elektrischen Kontakt mit der Folie 7 herstellt. Die Folie ist 2,5 μm dick.
An die Quetschung 6 ist außen als Sockel eine separate rohrförmig Hülse 11 aus Quarzglas minderer Qualität angeformt mit einem Außendurchmesser von 7,45 mm und einem Innendurchmesser von 5 mm. Die Hülse 11 ist etwa 8 mm lang. Sie ist schmaler als die Breitseite der Quetschung 6, jedoch breiter als die Schmalseite der Quetschung 6. Dementsprechend befindet sich zwischen Quetschung 6 und Hülse 1 1 eine punktuelle Übergangszone. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass .eine lokale Übergangszone an den beiden Berührpunkten 12a und 12 b zur Quetschung hin bereits einen sicheren Halt gewährleistet. Dies bedeutet, dass es bei der Herstellung genügt, -nach Fertigstellung der Lampe einschließlich der Quetschungen und den nach außen ragenden Stromzuführungen 15—, die Hülse 11 als Einzelbauteil zu erwärmen und an die Quetschung 6 anzuformen. Ein noch besserer Kontakt wird erzielt, wenn gleichzeitig auch der Endbereich der Quetschung 6 erwärmt wird. Insgesamt wird damit eine zuverlässige und dauerhafte Zweipunkt- Haftung der Hülse 11 an der Quetschung 6 erreicht.
In der Hülse 11 ist quer zur Lampenachse in einem Abstand von 1 mm (Mindestwert ist 0,5 mm) vom Hülsenende ein scheibenartiges Kontaktelement 13 eingebettet, das aus vernickeltem Kupfer mit einer Dicke von 1 ,1 mm gefertigt ist. Es ist kreisförmig gestaltet, und wird im folgenden oft auch als Kalotte bezeichnet.
An der Rückseite des Elements 13 ist ein hohles Halsteil 14 angesetzt. Zwischen Folie 7 und Element 13 ist ein Molybdändraht mit einem Durchmesser von 0,6 mm als äußere Stromzuführung 15 angeordnet, der mit dem Halsteil 14 verschweißt ist. Figur 3 zeigt zwei um 90° gedrehte Ansichten (Fig. 3a und 3b) eines weiteren Ausführungsbeispiels einer zweiseitig gequetschten Halogenglühlampe. Gleiche technische Merkmale haben gleiche Bezugsziffern wie in Figur 2. An die Quetschung 6 ist außen als Sockel eine separate rohrförmig Hülse 11 aus Quarzglas angeformt mit einem Außendurchmesser von 7,45 mm und einem Innendurchmesser von 5 mm. Die Hülse 11 ist etwa 14 mm lang. Sie ist schmaler als die Breitseite der Quetschung 6, jedoch breiter als die Schmalseite der Quetschung 6. Dementsprechend befindet sich zwischen Quetschung 6 und Hülse 11 eine umlaufende Übergangszone 12, die den gesamten Rand der Hülse 11 mit der Quetschung 6 verbindet. Damit wird eine besonders hohe Stabilität erzielt.
In der Hülse 11 ist quer zur Lampenachse in einem Abstand von 1 mm (Mindestwert ist 0,5 mm) vom Hülsenende ein scheibenartiges Kontaktelement 13 eingebettet, das aus vernickeltem Kupfer mit einer Dicke von 1 ,1 mm gefertigt ist.
An der Rückseite der Kalotte 13 ist ein hohles Halsteil 14 integral angeformt, siehe auch Figur 3c. Zwischen Folie 7 und Kalotte 13 ist ein Molybdändraht mit einem Durchmesser von 0,6 mm als äußere Stromzuführung 15 angeordnet, der mit dem Halsteil 14 verschweißt ist. Eine besonders gute, stabile Ausrichtung der Kalotte 13 wird hier dadurch erzielt, dass die Hülse 11 nach oder während des Befestigens an der Quetschung im Bereich eines Abschnitts 40 hinter der Kalotte 13 erwärmt wird und dieser Abschnitt 40 an das Halsteil 14 angeformt wird, so dass er als eingeschnürter Abschnitt 40 im Durchmesser deutlich reduziert ist. Dabei wird keine Glas- Metall-Verbindung erzeugt, so dass es nicht auf eine Anpassung der thermischen Ausdehnungskoeffizienten ankommt. Vielmehr stützt der Abschnitt 40 das Halsteil rein mechanisch. Eine gasdichte Verbindung findet nicht statt.
Das hohle Halsteil 14' kann auch ein separates Bauteil sein, siehe Figur 3d. Es ist mit dem Teller verschweißt oder verlötet (17).
Entsprechend kann im Falle eines sehr kurzen Halsteils oder insbesondere beim Verzicht auf ein Halsteil der eingeschnürte Abschnitt 40' direkt auf die Stromzuführung gepresst sein, siehe Figur 3e. Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Metallhalogenidlampe zeigt Fig. 4. Im Unterschied zu Fig. 1 schließt das als Tonnenkörper 30 ausgebildete Entladungsgefäß aus Quarzglas zwei Elektroden 31 nebst einer Metallhalogenidfüllung ein. Die Kol- benenden sind durch Quetschungen 32 abgedichtet, in die Folien 33 eingebettet sind. Die äußere Stromzuführung 21 wird in einer rohrförmigen separaten Hülse 22 geführt, die eine Verlängerung des Entladungsgefäßes darstellt, und endet in einer Buchse 23 eines integralen Sockelteils 24. Der Sockel ist einteilig aus Stahl gefertigt und umfasst außerdem eine tellerartige Kreisscheibe 25 als Kontaktelement. Der bauchige Teil des Entladungsgefäßes ist von einem Außenkolben 27 umgeben, der im Bereich des Übergangs zwischen der Quetschung 32 und der Hülse 22 aufgerollt (29) ist. Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Halogenglühlampe zeigt Fig. 5 im Ausschnitt. Auch hier ist das Kontaktelement 20 tellerförmig ausgebaucht, während die drahtförmige äußere Stromzuführung 21 innerhalb der Hülse 11 abgewinkelt (19) ist. Der abgewinkelte Teil 22 ist mit seiner Längsseite mit der Rückseite des Kontaktelements 20 mittels Widerstandsschweißen verbunden. Statt einer Abwinkelung kann eine drahtförmige äußere Stromzuführung 21 auch direkt mit dem Kontaktelement 20 im Bereich einer Ausbauchung 18 stumpf verschweißt oder verlötet (17) sein, siehe Fig. 6.

Claims

Ansprüche
1. Zweiseitig verschlossene elektrische Lampe mit einem vakuumdicht abgeschlossenen, längsgestreckten Kolben (1), der eine Längsachse (A) definiert, und an einander gegenüberliegenden Enden durch Abdichtungsteile (6; 32) verschlossen ist, wobei jeweils ein Sockel an einem Ende angebracht ist, wobei der Sockel ein elektri- sches Kontaktelement (13; 25) aufweist, das mit einer zu einem Leuchtmittel im Kolben führenden Stromzuführung (15; 21) elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Kontaktelement in einer Hülse (11 ; 22) untergebracht ist, das mit dem Abdichtungsteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Außendurchmesser des Kontaktelements (13; 25) dem Innendurchmesser der Hülse mit Spiel angepasst ist.
2. Lampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11) ein separates Teil ist, insbesondere ein Rohrstück..
3. Lampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Außendurchmesser des Kontaktelements (13; 25) etwa 85 bis 95 % des Innendurchmes- sers der Hülse (11) in Höhe des Kontaktelements beträgt.
4. Lampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (20) tellerförmig mit einer Wandstärke von 1 ,2 bis 1 ,6 mm gestaltet ist.
5. Lampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Stromzuführung mindestens 0,4 mm beträgt.
6. Lampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Hülse hinter dem Kontaktelement abschnittsweise (40; 40') so eingeschnürt ist, dass dadurch eine Stützwirkung auf das Kontaktelement ausgeübt wird, insbesondere durch Anformen der Hülse auf die Stromzuführung oder auf ein mit dem Kontaktelement verbundenes Halsteil.
7. Lampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse eine Länge von maximal 15 mm, bevorzugt maximal 10 mm, besitzt.
8. Lampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (13; 25) scheibenartig geformt ist.
. Verfahren zur Herstellung einer Lampe gemäß Anspruch 1 , gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bereitstellung eines Kolbens mit Abdichtungsteilen, wobei die äußere Stromzuführung aus dem Abdichtungsteil herausschaut; b) Bereitstellen einer Hülse mit gegebenem Innendurchmesser sowie eines Kontaktelements mit gegebenem maximalen Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser der Hülse locker angepasst ist, wobei das Kontaktelement mit einem Halsteil zum Aufnehmen der Stromzuführung ausgestattet sein kann; c) Befestigung des Kontaktelements an der äußeren Stromzuführung, evtl. mit Hilfe des Halsteils; d) Überstülpen der Hülse über das Kontaktelement; e) Erwärmen zumindest des zur Lampe zeigenden Endbereichs der Hülse, insbesondere mittels Laserstrahlung; f) Verbinden der Hülse mit dem Abdichtungsteil.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser eines innen, hinter dem Kontaktelement liegenden Abschnitts (40) der Hülse nach vorherigem Erwärmen reduziert wird, insbesondere während des Verfahrenschritts f.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser eines innen, hinter dem Kontaktelement liegenden Abschnitts (40; 40') der Hülse soweit redu- ziert wird, dass er an der Stromzuführung oder dem Halsteil anliegt.
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