DE4223643A1

DE4223643A1 - Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe

Info

Publication number: DE4223643A1
Application number: DE4223643A
Authority: DE
Inventors: Christian Wittig; Manfred Gaugel
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1992-07-17
Filing date: 1992-07-17
Publication date: 1994-01-20
Also published as: HUT65055A; KR940002897A; EP0580013A1; JPH0660801A; HU9302070D0; CA2099687A1; US5428261A

Description

Die Erfindung betrifft eine einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Lampe ist beispielsweise in der EP-A 04 55 884 offenbart. Es handelt sich hierbei um eine einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe, die zum Einsatz in Kfz-Scheinwerfern vorgesehen ist. Das Entladungsgefäß dieser Lampe besitzt eine rohr förmige Verlängerung, die unter Verwendung eines zur hochfrequenzinduzierten Erwärmung tauglichen Mittels im Kunststoffsockel eingeschmolzen ist. Zwischen dem Glas des Lampenkolbens und dem Kunststoff des Sockels wird dadurch eine adhäsive Haftverbindung hergestellt.

Es hat sich gezeigt, daß nach einiger Zeit, während des Lampenbetriebes, bei den in der oben zitierten Patentanmeldung offenbarten Lampen Mängel am Lampen sockel auftreten, die auf die starke, in der Entla dung erzeugte UV-Strahlung und auf die erhebliche thermische Belastung des Kunststoffsockels zurückzu führen sind. Insbesondere mußten dabei im Verlauf des Alterungsprozesses bei diesem Kunststoffsockel ein Schrumpfungsprozeß und Materialabdampfung festge stellt werden, so daß eine sichere Fixierung des Ent ladungsgefäßes im Lampensockel in der justierten Lage nicht über die gesamte Lebensdauer der Hochdruckent ladungslampe gewährleistet ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß das vom Sockel abdampfende Material auf der Reflektoroberfläche einen unerwünschten Nieder schlag bildet, der eine vorzeitige Trübung des Re flektors bewirkt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einseitig ge sockelte Hochdruckentladungslampe bereitzustellen, die einen Sockel mit verbesserter Beständigkeit ge gen UV-Strahlen und hohe Temperaturen besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäßen Lampen weisen einen Kunst stoffsockel auf, der eine Abdeckung aus einem hoch temperaturbeständigen und gegen UV-Strahlung resis tenten Material besitzt.

Der Lampensockel besteht bei den erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampen vorzugsweise aus einem Halterungsteil, das zur Fixierung des Entladungsge fäßes im Sockel dient, und aus einem austauschbaren, mit elektrischen Anschlüssen versehenen Anschlußteil, das durch eine Schnappverbindung unlösbar mit dem Halterungsteil verbunden ist. Dadurch ist es möglich, den Sockel der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungs lampe an Beleuchtungsanlagen mit unterschiedlichen elektrischen Anschlüssen anzupassen.

Die Abdeckung ist dem Entladungsraum zugewandt und damit der von der Entladung ausgehenden UV-Strahlung und den hohen Temperaturen ausgesetzt. Sie schirmt das Halterungsteil des Lampensockels gegen die vom Entladungsgefäß ausgehende UV-Strahlung und die hohen Temperaturen ab und bewahrt es somit vor einer Schä digung durch eine zu hohe thermische Belastung und eine zu starke UV-Bestrahlung.

Das Entladungsgefäß der erfindungsgemäßen Lampe ist mit einem tubusartigen Fortsatz ausgestattet, der vorteilhafterweise, ohne Verwendung von Kitt, der zum Ausdampfen neigen würde, mittels einer Metall klammer oder mit Hilfe eines zur hochfrequenz-indu zierten Erwärmung tauglichen Mittels im Halterungs teil des Sockels fixiert ist.

Im Anschlußteil des Lampensockels sind zwischen den stromführenden Teilen labyrinthartig angeordnete Trennstege vorgesehen, die die Hochspannungsfestig keit des Sockels erhöhen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer Aus führungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe entsprechend eines ersten Ausführungsbeispiels

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Lampensockel der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungs lampe nach dem ersten Ausführungsbeispiel

Fig. 3 einen weiteren Querschnitt durch einen Teil des Lampensockels gemäß des ersten Ausfüh rungsbeispiels, wobei die Schnittebene orthogonal zu der Schnittebene der Fig. 2 liegt

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Lampensockel einer erfindungsgemäßen Hochdruckentla dungslampe nach einem zweiten Ausführungs beispiel.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe darge stellt. Es handelt sich hierbei um eine Metallhalo genidhochdruckentladungslampe mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von ca. 35 W, die vorzugsweise in Kfz-Scheinwerfern eingesetzt wird.

Die Lampe besitzt ein Entladungsgefäß 1 aus Quarzglas mit einem Entladungsraum 1a und zwei abgedichteten Enden 1b, 1c, die an gegenüberliegenden Seiten des Entladungsraumes 1a angeordnet sind. An das Ende 1c des Entladungsgefäßes 1 ist ein tubusartiger Fort satz 1d aus Quarzglas angeformt, mittels dessen das Entladungsgefäß 1 im Halterungsteil 2a des Lampen sockels 2 verankert ist. Aus den Enden 1b, 1c des Entladungsgefäßes 1 ragt jeweils eine Stromzuführung 3a, 3b heraus, die über je eine in den Enden 1b, 1c gasdicht eingeschmolzene Molybdänfolie 4a, 4b mit einer im Entladungsraum 1a angeordneten Elektrode 5a, 5b elektrisch leitend verbunden ist. Die sockelfer ne Stromzuführung 3a ist zum Lampensockel 2 zurückge führt und größtenteils von einem Keramikrohr 6 um hüllt.

Der Lampensockel 2 besteht aus einem Halterungsteil 2a und einem Anschlußteil 2b, die beide aus Kunst stoff gefertigt sind. Das Halterungsteil 2a besitzt einen Ringflansch 2c mit Justiernoppen, die einen exakten Sitz der Lampe im Reflektor sicherstellen.

Die dem Entladungsraum 1a zugewandte Oberseite des Halterungsteils 2a ist mit einer Abdeckung 7 aus einer Al₂O₃-Keramik versehen, die den Kunststoff sockel vor der UV-Strahlung und einer zu hohen Tem peraturbelastung durch die Entladung schützt. Das Anschlußteil 2b dieses ersten Ausführungsbeispiels ist mit zwei Anschlußkabeln 8 ausgestattet, die je weils mit einer Stromzuführung 3a, 3b elektrisch lei tend verbunden sind.

Die Fig. 2 und 3 zeigen weitere Einzelheiten des Lampensockels 2 der erfindungsgemäßen Hochdruckent ladungslampe entsprechend dem ersten Ausführungsbei spiel.

Die Keramikabdeckung 7 ist mittels Ultraschallschweißung unlösbar mit dem Halterungsteil 2a verbunden. Dafür besitzt die Abdeckung 7 mehrere, an der Ober seite mit Zylindersenkungen versehene Durchbrüche 9, durch die jeweils ein mit dem Halterungsteil 2a ein teilig ausgeführter Kunststoffstift 10 hindurchgreift, dessen Kopf mit Hilfe von Ultraschall aufgeschmolzen und verbreitert wird, so daß das Halterungsteil 2a und die Keramikabdeckung 7 nach dem Erkalten der auf geschmolzenen Stiftköpfe 10a unlösbar miteinander ver bunden werden. Die Stiftköpfe 10a sind im erweiterten Bereich der Durchbrüche 9 versenkt.

Außerdem weist die Keramikabdeckung 7 einen zentralen Durchbruch 11 für den tubusartigen Fortsatz 1d des Entladungsgefäßes 1 sowie einen weiteren Durchbruch für die sockelferne Stromzuführung 3a mit deren Ke ramikumhüllung 6 auf. Der tubusartige Fortsatz 1d des Entladungsgefäßes 1 steckt in einer Aufnahme 12 des Halterungsteils 2a. Das Halterungsteil 2a besitzt einen Innenraum, der vom Boden und den Seitenwänden des Halterungsteils 2a sowie von der Abdeckung 7 be grenzt wird. Die Aufnahme 12 ist mittig innerhalb des Innenraums im Boden des Halterungsteils 2a angeord net. Ihre Dimensionierung ist so gewählt, daß dem tu busartigen Fortsatz 1d ausreichend Spiel für die zur Justage des Entladungsgefäßes erforderlichen Bewegun gen bleibt. Zur Fixierung des Entladungsgefäßes 1 im Lampensockel 2 dient eine Metallklammer 13, die den tubusartigen Fortsatz 1d umschließt und mittels dreier, mit Krallen bestückten Federbeine 13a in den Seitenwänden des Halterungsteils 2a verankert ist.

Die Metallklammer 13 besteht aus einer Manschette 13b, die den tubusartigen Fortsatz 1d im Bereich des Durchbruchs 11 der Abdeckung 7 klemmend umschließt, und aus drei angeformten Federbeinen 13a, deren Enden mit Krallen versehen sind. Die Federbeine 13a der Me tallklammer 13 sind vorgespannt und greifen in den Innenraum des Halterungsteils 2a hinein. Sie üben eine Klemmwirkung gegen die Seitenwände des Halte rungsteils 2a aus. Mit Hilfe eines Hochfrequenzsig nals kurzer Dauer wird die Metallklammer 13 induktiv erhitzt, so daß die Wandung des Halterungsteils 2a im Bereich der Berührungspunkte mit den Federbeinen 13a aufweicht und die Krallen der Federbeine 13a in den aufgeweichten Bereich der Seitenwände eindringen. Nach dem Erkalten des Kunststoffes sind. Die Feder beine 13a in den Seitenwänden des Halterungsteils 2a verankert.

Die Stromzuführungen 3a, 3b sind mittels Durchführun gen aus dem Halterungsteil 2a herausgeführt und mit je einem Ende 8a eines Anschlußkabels 8 elektrisch lei tend verbunden. Das Anschlußteil 2b des Lampensockels 2 ist mit dem Halterungsteil 2a durch einen Schnapp verschluß 14 unlösbar verbunden.

Außerdem weisen das Anschluß und das Halterungsteil labyrinthartig angeordnete Trennstege 15, 16 auf, die Kriechströme und Sprühentladungen zwischen den beiden Stromzuführungen 3a, 3b beim Anlegen der Zündspannung für die Hochdruckentladungslampe verhindern.

In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe darge stellt. Es unterscheidet sich vom ersten Ausführungs beispiel nur durch das Anschlußteil 2b′, das hier als Stecker 2b′ ausgebildet ist. Die mit dem ersten Aus führungsbeispiel identischen Lampenteile tragen daher in Fig. 4 dieselben Bezugsziffern.

Die elektrischen Anschlüsse des Anschlußteils 2b′ ge maß des zweiten Ausführungsbeispiels bestehen aus einem axial verlaufenden, mittig angeordneten Kontakt stift 20, der elektrisch leitend mit der aus dem tu busartigen Fortsatz 1d herausragenden Stromzuführung 3b elektrisch leitend verbunden ist, und aus einem metallischen Ringsegment 21, das elektrisch leitend mit der sockelfernen Stromzuführung 3a verbunden ist. Zwischen dem Anschlußteil 2b′ und dem Halterungsteil 2a besteht eine unlösbare Schnappverbindung 14′, wie bereits beim ersten Ausführungsbeispiel erläutert.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispiele.

So ist es beispielsweise möglich, Anschluß und Hal terungsteil des Lampensockels auf andere Weise als in den Ausführungsbeispielen beschrieben miteinander zu verbinden, z. B. mittels einer Steck- oder Schraub verbindung. Es ist auch möglich, Anschluß und Halte rungsteil des Lampensockels einteilig auszubilden.

Die Abdeckung 7 der erfindungsgemäßen Hochdruckent ladungslampen muß nicht unbedingt aus Keramik, ins besondere nicht aus Al₂O₃-Keramik bestehen. Für die Abdeckung sind auch andere, gegen UV-Strahlen und hohe Temperaturen beständige Materialien geeig net. Keramik wird allerdings wegen ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit und ihrer guten Eigenschaften als elektrischer Isolator bevorzugt.

Claims

1. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe mit einem zweiseitig abgedichteten Entladungsgefäß (1), aus dem Stromzuführungen (3a, 3b) herausgeführt sind, und das mittels eines angeformten, tubusar tigen Fortsatzes (1d) in einem Halterungsteil (2a) des Lampensockels (2; 2′) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsteil (2a) aus Kunststoff besteht und seine dem Entladungsraum (1a) zugewandte Oberseite eine Abdeckung (7) aus einem hochtemperaturfesten, gegen UV-Strahlen re sistenten Material besitzt.

2. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab deckung (7) aus Keramik besteht.

3. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab deckung (7) einteilig ausgeführt ist und einen zentralen Durchbruch (11) für den tubusartigen Fortsatz (1d) sowie zumindest einen weiteren Durch bruch für wenigstens eine Stromzuführung (3a) be sitzt.

4. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab deckung (7) unlösbar mit der Oberseite des Halte rungsteils (2a) verbunden ist.

5. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halte rungsteil (2a) einen Innenraum besitzt, der von einem Boden und von Seitenwänden des Halterungs teils (2a) sowie von der Abdeckung (7) begrenzt wird, wobei am Boden des Halterungsteils (2a) eine Aufnahme (12) für den tubusartigen Fortsatz (1d) des Entladungsgefäßes (1) angeordnet ist, deren Wandung den Fortsatz (1d) mit Spiel umgibt.

6. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der tubus artige Fortsatz (1d) mittels einer Metallklammer (13), die den Fortsatz (1d) umschließt, im Hal terungsteil (2a) verankert ist.

7. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall klammer (13) aus einer Manschette (13b) besteht, die den tubusartigen Fortsatz (1d) klemmend um schließt, wobei an die Manschette (13b) mehrere Federbeine (13a) angeformt sind, die ihrerseits im Halterungsteil (2a) verankert sind.

8. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampen sockel (2; 2′) ein Anschlußteil (2b; 2b′) besitzt, das sich an das Halterungsteil (2a) anschließt und mit diesem unlösbar verbunden ist, wobei das An schlußteil (2b; 2b′) mit elektrischen Anschlüssen (8; 20, 21) zur Stromversorgung der Lampe ausge rüstet ist.

9. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das An schlußteil (2b; 2b′) durch eine Schnappverbindung (14; 14′) mit dem Halterungsteil (2a) unlösbar verbunden ist.

10. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnete daß die elek trischen Anschlüsse (8) aus zwei Zuleitungskabeln bestehen, die aus dem Anschlußteil (2b) herausge führt und mit je einer Stromzuführung (3a, 3b) elektrisch leitend verbunden sind.

11. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnete daß das Anschlußteil (2b′) als Stecker ausgebildet ist, wobei die elektrischen Anschlüsse (20, 21) aus einem Kontaktstift (20) und aus einem Kontakt ringsegment (21) bestehen, die elektrisch lei tend mit je einer Stromzuführung (3a, 3b) ver bunden sind.

12. Einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil als Stecker und die elektrischen An schlüsse als Kontaktstifte ausgebildet sind, wo bei die Kontaktstifte elektrisch leitend mit je einer Stromzuführung verbunden sind.